DE2800049C2

DE2800049C2 - Spannverbindung für ineinanderliegende, verschiebliche Rinnenprofile

Info

Publication number: DE2800049C2
Application number: DE19782800049
Authority: DE
Inventors: Ulrich Ing.(grad.) 5800 Hagen Krug
Original assignee: Hoesch AG
Current assignee: Hoesch AG
Priority date: 1978-01-02
Filing date: 1978-01-02
Publication date: 1986-02-27
Also published as: GB2013756A; PL212388A1; GB2013756B; BE873264A; DE2800049A1; PL114612B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Spannverbindung für ineinanderliegende, verschiebliche Rinnenprofile, eingesetzt für nachgiebige Grubenausbaurahmen, mit Halbschellen, die von außen an den Flanschen des jeweiligen Rinnenprofils anliegen und diesen zugeordnete Hakenschrauben mit Spannmuttern.

Spannverbindungen dieser Art werden für den drucknachgiebigen Grubenausbau eingesetzt. Wesentliche Aufgabe der Spannverbindung bei einem derartigen nachgiebigen Grubenausbau ist es, bei überhöhtem Bergdruck nachzugeben, jedoch nur soweit, bis der überhöhte Bergdruck abgebaut ist. Die Erfüllung dieser Aufgabe dient somit der Sicherheit im Ausbau. Die Nachgiebigkeit ist dadurch gegeben, daß die Ausbauprofiie ineinander verschieblich sind. Dabei wird die Verschiebung durch die Haftreibung zwischen den Ausbauprofilen bestimmt. Die Größe der Haftreibung zwischen den Ausbauprofilen bestimmt sich wiederum durch die Vorspannung der auf die Halbschellen und das innere Ausbauprofil einwirkenden Hakenschrauben.

Die DE-AS 25 15 166 zeigt eine derartige Spannverbindung. Sie besteht im wesentlichen aus einer Halbschelle, die über Hakenschrauben die ineinanderliegenden Rinnenprofile verspannt. Eine besondere Ausbildung der Hakenschraube einer solchen Spannverbindung zeigt die DE-AS 21 42 547. Hier wurde die Hakenbreite vergrößert, um ein Verkanten der Schraube beim Durchrutschen zu vermeiden. Diese Hakenschraube hat einen geraden Schraubenschaft mit anschließendem Gewinde gleichen Durchmessers.

Wesentliche Forderung beim Grubenausbau ist immer ein geringes Gewicht der Ausbaueiernente. Dieses wirkt sich vorteilhaft auf die Transportkapazität und auf die Investitionskosten aus. Daher wird in verstärktem Maße hochwertiger wärmebehandelter Stahl für die Rinnenprofile eingesetzt. Damit wird bei gleichem Materialquerschnitt eine größere Tragfestigkeit erreicht. Mit der erhöhten Festigkeit der Ausbauprofile muß jedoch auch eine erhöhte Spannkraft der Spannverbindung verbunden sein. Spannverbindungen nach dem Stand der Technik sind jedoch nicht in der Lage, diese erhöhten Spannkräfte bei gleichem Bauvolumen aufzubringen. Sie sind bereits aus hochwertigem Schraubenstahl gefertigt. Die Maßnahme, die Spannverbindung entsprechend dem Stand der Technik durch Vergrößern des Materialquerschnitts für größere Kräfte auszulegen, bringt auch kein positives Ergebnis. Derartige Spannverbindungen mit Hakenschrauben nach der DE-AS

ίο 21 42 547 können aufgrund des großen Gewindedurchmessers und des starren Hakenschraubenaufbaues nicht präzise vorgespannt werden, so daß die Funktion des Durchrutschens bei Überbelastung nicht mehr sichergestellt ist

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Spannverbindung für Rinnenprofile mit erhöhter Festigkeit zu finden, die in der Lage ist, erhöhte Spannkräfte für hochwertigere Rinnenprofile zu übertragen, wobei ein sicheres Aufbringen der geforderten Vorspannung in einfacher Weise möglich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Schaft der Hakenschraube am jeweiligen Flansch des äußeren Rinnenprofils anliegt und im Querschnitt größer ist als der Querschnitt des Gewindestükkes, wobei zwischen Schaft und Gewindestück ein Dehnungsstück mit einem Durchmesser kleiner oder gleich dem Gewindekerndurchmesser vorgesehen ist. Vorteilhaft wird die Hakenschraube so ausgebildet, daß die Mittellinie (m-m)\m Bereich des Gewindestücks und des Dehnungsstücks in etwa parallel zur K-Achse der Rinnenprofile und im Bereich des Schaftes leicht nach außen abgebogen, in etwa parallel zur geneigten Fläche des Flansches des äußeren Rinnenprofils verläuft.
Mit der Erfindung wird erreicht, daß im Gewindestück der Hakenschrauben ausschließlich Zugkräfte entsprechend der Vorspannkraft der Spannverbindung auftreten, Biegemomente, hervorgerufen durch die Einleitung der jeweiligen Spannkraft im Haken und im Gewindestück der Hakenschraube, versetzt zueinander, wirken sich nicht bis zum Gewindestück aus. Diese Momentkräfte treten lediglich im Schaft und im Hakenteil der Hakenschraube auf und werden durch das Anliegen des Schaftes am jeweiligen Flansch des äußeren Rinnenprofils an dieser Stelle auf das äußere Rinnenprofil übertragen.

Die Folge ist ein im Durchmesser kleiner gehaltenes Dehnungsstück, an das sich ein Gewindestück anschließt mit dem Vorteil einer größeren Dehnlänge beim Vorspannen der Schrauben und einer Minderung

der Gefahr einer Überbeanspruchung. Weiterhin treten beim Verspannen keine Undefinierten Biegespannungen auf, so daß die Schraubenvorspannung einwandfrei bestimmbar ist. Die Abmessungen der Spannmuttern und des Gewindes können gegenüber den bisherigen Spannelementen gleichbleiben, obwohl eine erhöhte Verspannung erzielt wird. Dieses wirkt sich vorteilhaft auf die Lagerhaltung und die Werkzeugkosten beim Anwender aus.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt
F i g. 1 eine Spannverbindung in Gesamtansicht,
F i g. 2 die Spannverbindung der F i g. 1 als Teilausschnitt in vergrößertem Maßstab und

F i g. 3 eine Hakenschraube in Seitenansicht.

Ineinanderliegende Rinnenprofile 10, 20 werden mit einer Halbschelle 30 und Hakenschrauben 40 gegeneinander verspannt. Dabei legt sich die Außenfläche des

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inneren Rinnenprofils 10 gegen die Innenfläche des äußeren Rinnenprofils 20.

Die für die Verspannung der beiden ineinanderliegenden Rinnenprofile 10, 20 erforderliche Spannkraft wird durch das Anziehen einer Spannmutter 45 auf der Hakenschraube 40 erzeugt Die Spannkraft wird über einen Flansch 31 der Halbschelle 30 auf einen Flansch 21 des äußeren Rinnenprofils 20 übertragen, und über ein Hakenteil 42 der Hakenschraube 40 auf einen Flansch 11 des inneren Rinnenprofils 10 übertragea Über das Anziehen dtr Spannmutter 45 mit einem Momentenschlüssel kann die gewünschte Vorspannung in der Hakenschraube 40 erzeugt werden. Die Vorspannkraft ergibt sich aus dem vorgegebenen Reibungswiderstand, den die verspannten Profile beim Verschieben gegeneinander überwinden sollen, wenn sie gegen einen überhöhten Bergdruck nachgeben sollen.

Hervorgerufen durch die unterschiedliche Krafteinleitung der Hakenschraube 40 am Flansch 11 des inneren Rinnenprofils 10 und am Flansch 31 der rialbschelle 30 wird in der Hakenschraube 40 eine Biegespannung erzeugt. Bei der vorgeschlagenen Ausbildung der Hakenschraube 40 stützt sich diese mit dem unteren Ende eines Schafts 41 gegen den Flansch 21 des äußeren Rinnenprofils 20 ab. Damit wird erreicht, daß sich die Biegespannungen nur im Hakenteil 42 und im Schaft 41 auswirken. An diesen Schaft 41 schließen sich ein Dehnungsstück 44 und ein Gewindestück 43 an, so daß beim Aufbringen der Vorspannung die Dehnlänge möglichst groß gehalten ist. Eine geringe Längung der Hakenschraube 40 beim Durchrutschen der Rinnenprof^:le führt somit nicht so schnell zu einem Abfall der Vorspannung durch Überdrehen der Hakenschraube 40. Das Gewindestück 43 der Hakenschraube 40 hat nur die Kräfte zu übertragen, die durch die Vorspannung der Hakenschraube 40 erzeugt werden. Das hat zur Folge, daß die Dehnlänge beim Aufbringen der Vorspannung möglichst groß ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

45

50

60

Claims

28 OO 049 Patentansprüche:

1. Spannverbindung für ineinanderliegende, verschiebliche Rinnenprofile, eingesetzt für nachgiebige Grubenausbaurahmen, mit Halbschellen, die von außen an den Flanschen des jeweiligen Rinnenprofils anliegen und diesen zugeordnete Hakenschrauben mit Spannmuttern, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (41) der Hakenschraube (40) am jeweiligen Flansch (21) des äußeren Rinnenprofils (20) anliegt und im Querschnitt größer ist als der Querschnitt des Gewindestückes (45), wobei zwischen Schaft und Gewindestück ein Dehnungsstück (44) mit einem Durchmesser kleiner oder gleich dem Gewindekerndurchmesser vorgesehen ist.

2. Spannverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittellinie (m-m) im Bereich des Gewindestücks (43) und des Dehnungsstücks (44) in etwa parallel zur V-Achse der Rinnenprofile und im Bereich des Schaftes (41) leicht nach außen abgebogen, in etwa parallel zur geneigten Fläche des Flansches (21) des äußeren Rinnenprofils (20) verläuft.