EP0095193A1 - Spannrahmen für Verbauplatten - Google Patents
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- E02D17/083—Shoring struts
Definitions
- the invention is based on a clamping frame for sheeting panels according to the preamble of claim 1.
- a clamping frame is known from DE-PS 22 57 881.
- the spreaders are mounted on both sides between the walls of cross-sectionally U-shaped abutment posts pivotable about horizontal pivot axes and are held at right angles to the abutment posts and the shoring panels by means of relatively stiff leaf springs.
- the arrangement is such that the spreads by relatively small angles, e.g. 5 °, are pivotable about their pivot axis in the abutment post, so that the two shoring plates of a shoring unit can be moved vertically by a certain amount independently of the other shoring plate.
- the known stenter has the disadvantage that leaf springs change their spring characteristics greatly as a result of contamination, corrosion and oxidation. Furthermore, the assembly is so complex in the known stenter that special tools and experts are required to replace the springs. Finally, the known clamping frame has the disadvantage that the leaf springs are relatively heavy if they are to have a greatly increasing rigidity as the pivoting angle increases.
- the invention specified in claim 1 has for its object to improve the resilient support of the struts in the abutment post so that dirt, corrosion and oxidation have only a minor influence on the spring characteristics and that despite progressive and high spring stiffness, the weight of the resilient support as well as their material and assembly wall are small.
- the roller-shaped, rubber-elastic spring bodies clamped between the arched support surfaces and the abutment surfaces roll onto the surfaces moving relative to one another and are thereby forced into the areas of the spring chambers that become narrower in cross section.
- the progressiveness of the spring stiffness essentially depends only on the angle at which the spring space becomes narrower in the pivoting direction. The larger this angle, the more the spring stiffness grows.
- the spring body made of natural or synthetic rubber is easily adaptable to the respective requirements, because the load capacity increases with the length of the roller-shaped spring body. With stops it can be achieved that the spring body is protected against destruction or overload.
- the spring body not only allow pivoting movements of the struts relative to the abutment post about the horizontal pivot axis, but also slight pivoting movements about a vertical axis and also movements in the axial direction of the spreaders.
- a shoring device is shown with two parallel shoring plates 1, 2, which are kept at a distance via a stiffening frame composed of vertical abutment posts 3, 4 and two spreaders 5, 6 arranged one above the other.
- the shoring plates 1, 2 are connected to one another via the clamping frame 3, 4, 5, 6.
- the shoring plates 1, 2 can also be guided vertically displaceably in the abutment post of the stenter, so that the shoring plates 1, 2 and the stenter are only assembled into a shoring device in the trench to be supported.
- the ends of the spreaders 5, 6 are designed as threaded sleeves 7 in the exemplary embodiment shown here. Threaded spindles 8 are guided in these and are connected to one another via couplings 9. The threads of the two threaded spindles 8 and the two threaded sleeves 7 of a strut 5 or 6 are in opposite directions.
- the spreaders 5, 6 can be pivoted on both sides via pivot axes 10 in the abutment posts 3, 4, the cross sections of which are U-shaped. So that the shoring plates 1, 2 and the tensioning frame can form a stable unit, roller-shaped, rubber-elastic spring bodies 15 are provided as springs, which strive to keep the spreaders 5, 6 in a horizontal position. So that, for example, the left abutment post 3 can be pulled up or pushed down independently of the right abutment post 4 the spreaders 5.6 can be pivoted about the pivot axes 10 against the action of the spring body 15.
- roller-shaped spring bodies 15 roll - as shown in particular in FIG. 2 - on a support surface 11 connected to the spreader 5 and an abutment surface 12 connected to the abutment post 3 and are pressed into the narrowing areas of their spring chambers 13 and 14.
- the pivot axis 10 of the spreaders 5 is mounted in elongated holes 16 which extend horizontally and are incorporated in side walls 20, 21 of a housing which can be inserted and fastened in the abutment posts 3 or 4.
- the support surface 11 at the ends of the struts 5 or 6 is curved parallel to the pivot axis 10 and symmetrically to the longitudinal axis of the struts 5 or 6 with a radius which corresponds to approximately twice the distance of the pivot axis 10 from the support surface 11.
- the abutment surface 12 corresponding to this support surface 11 has a vertical plane which merges into a roof surface 18 and a bottom surface 19 approximately in the middle of the spring chambers 13, 14 with a curve 17 which corresponds approximately to the diameter of the roller-shaped spring bodies 15.
- the roof surface 18 and the floor surface 19 enclose an angle of 90 to 100 ° between them and the vertical plane.
- the support surface 11 is formed by two commercially available angle profiles, the long legs of which, forming the vertical plane, are welded together.
- the support surface 11 can also be curved with a radius that corresponds approximately to the distance of the support surface 11 from the pivot axis 10.
- the roof surface 18 and the floor surface 19 are inclined at such an angle that the cross-sectional constriction of the spring chambers 13, 14 is approximately the same in both pivot directions.
- the support surface 11 ' is curved around two parallel axes offset symmetrically to the longitudinal axis of the struts 5, 6 and the abutment surface 12' interacting therewith is composed of four partial surfaces, two of which are each in one Angle of 95 ° to each other, and are assigned to a curvature of the support surface 11 '.
- the four partial surfaces of the abutment surface 12 ' are formed by the inner sides of two commercially available angle profiles welded together with their long legs and are arranged in relation to the two curvatures of the support surface 11' in such a way that the cross-sectional constriction of the spring chambers 13 ', 14' is approximately the same in both pivot directions.
- the two inner partial surfaces abutting one another like a ridge form a stop 24 against which the two curvatures of the supporting surface 11 ′ abut when the maximum permissible pivoting angle is reached.
- the two curvatures of the support surface 11 ' are formed by a correspondingly shaped sheet steel wall 26 which is welded to a foot plate 27 welded to the front of the struts 5, 6.
- the restoring force of the spring body 15 is greater, the larger the radius of the curvature of the support surface 11 or the larger the distance between the two curvature axes of the support surface 11 '.
- FIG. 6 A particularly advantageous embodiment of the invention results from FIG. 6.
- a roller-shaped spring body 15 is arranged in each of these spring chambers 13'.
- the support surfaces 11, 11 ', 11 ", 11 "' are formed by the outer surfaces of a square tube 31, the width of which is approximately one third to half smaller than the width of the square tube forming the abutment surfaces. In the relaxed state, this inner square tube 31 is offset by 45 ° by the roller-shaped spring bodies 15 inserted with prestress held to the outer square tube.
- the elastic bearing formed in this way is not only elastic about the pivot axis, but is elastic in all directions.
- a tube with a circular cross section can also be used. Basically, it does not matter whether the abutment surfaces or the support surfaces are attached to the spreader end.
- the outer square tube 31 can thus be part of the abutment post or the abutment or .. but can also be attached to the front end of a strut. Accordingly, the inner square tube 31 can be attached to the end of a strut or can also be part of the abutment.
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Abstract
Description
- Die Erfindung geht aus von einem Spannrahmen für Verbauplatten gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Ein derartiger Spannrahmen ist aus der DE-PS 22 57 881 bekannt. Bei diesem Spannrahmen sind die Spreizen beidseitig zwischen den Wänden von im Querschnitt U-förmigen Widerlagerpfosten um horizontale Schwenkachsen schwenkbar gelagert und mittels relativ steifer Blattfedern rechtwinklig zu den Widerlagerpfosten und den Verbauplatten gehalten. Die Anordnung ist so getroffen, daß die Spreizen um relaitv kleine Winkel, z.B. 5°, um ihre Schwenkachse in den Widerlagerpfosten schwenkbar sind, so daß die beiden Verbauplatten einer Verbaueinheit unabhängig von der anderen Verbauplatte um einen gewissen Betrag vertikal bewegt werden können. Der bekannte Spannrahmen hat den Nachteil, daß Blattfedern in Folge Verschmutzung, Korrosion und Oxydation ihre Federcharakteristik stark verändern. Ferner ist bei dem bekannten Spannrahmen die Montage so aufwendig, daß Spezialwerkzeuge und Fachleute erforderlich sind, um die Federn auszuwechseln. Schließlich hat der bekannte Spannrahmen den Nachteil, daß die Blattfedern relativ schwer sind, wenn sie bei wachsendem Einschwenkwinkel eine stark steigende Steifigkeit haben sollen.
- Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die-federnde Abstützung der Spreizen in den Widerlagerpfosten so zu verbessern, daß Verschmutzung, Korrosion und Oxydation nur einen geringen Einfluß auf die Federcharakteristik haben und daß trotz progressiver und hoher Federsteifigkeit das Gewicht der federnden Abstützung sowie deren Material und Montageaufwand gering sind.
- Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
- Beim Verschwenken der in den Widerlagerpfosten gelagerten Spreizen rollen die zwischen den gewölbten Stützflächen und den Widerlagerflächen eingespannten walzenförmigen, gummielastischen Federkörper auf die relativ zueinander sich bewegenden Flächen ab und werden dadurch in die im Querschnitt enger werdenden Bereiche der Federkammern gezwungen. Die Progressivität der Federsteifigkeit ist im wesentlichen nur von dem Winkel abhängig, mit welchem der Federraum in Schwenkrichtung enger wird. Je größer dieser Winkel ist, umso stärker wächst die Federsteifigkeit. Der aus Natur-oder Kunstkautschuk hergestellte Federkörper ist leicht den jeweiligen Anforderungen anpaßbar, weil die Belastbarkeit mit der Länge des walzenförmigen Federkörpers zunimmt. Durch Anschläge kann erreicht werden, daß der Federkörper gegen Zerstörung bzw. Überlastung geschützt ist.
- Weitere Ausgestaltung der Erfindung;
- Vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben. Mit dem Merkmal des Anspruchs 2 wird erreicht, daß die Federkörper nicht nur Schwenkbewegungen der Spreizen relativ zu den Widerlagerpfosten um die horizontale Schwenkachse zulassen, sondern auch geringe Schwenkbewegungen um eine vertikale Achse sowie auch Bewegungen in Achsrichtung der Spreizen.
- In der folgenden Beschreibung werden mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen nächer erläutert. Die Zeichnungen zeigen in
- Fig. 1 eine Seitenansicht auf einen Verbauplatten abstützenden Spannrahmen nach der Erfindung,
- Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung der Lagerung und Federung einer Spreize gemäß Fig. 1,
- Fig. 3 eine Darstellung entsprechend Fig. 2 einer zweiten Ausführungsform der Erfindung,
- Fig. 4 eine Vorderansicht und
- Fig. 5 eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach Fig. 3,
- Fig. 6 Querschnitt einer aus Vierkantrohren sich zusammensetzende Lagerung.
- In Fig. 1 ist eine Verbaueinrichtung gezeigt mit zwei parallelen Verbauplatten 1,2, die über einen aus lotrechten Widerlagerpfosten 3,4 und zwei übereinander angeordneten Spreizen 5,6 sich zusammensetzenden Spannrahmen auf Abstand gehalten sind. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Verbauplatten 1,2 über den Spannrahmen 3,4,5,6 zu einer Einheit miteinander verbunden. Die Verbauplatten 1,2 können aber auch vertikal verschiebbar in den Widerlagerpfosten des Spannrahmens geführt sein, so daß die Verbauplatten 1,2 und der Spannrahmen erst im abzustützenden Graben zu einer Verbaueinrichtung zusammengefügt wird.
- Die Enden der Spreizen 5,6 sind in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel als Gewindehülsen 7 ausgebildet. In diesen sind Gewindespindeln 8 geführt, die über Kupplungen 9 miteinander verbunden sind. Die Gewinde der beiden Gewindespindeln 8 und der beiden Gewindehülsen 7 einer Spreize 5 oder 6 sind gegenläufig. Die Spreizen 5,6 sind beidseitig über Schwenkachsen'10 schwenkbar in den Widerlagerpfosten 3,4, deren Querschnitte U-förmig sind, gelagert. Damit die Verbauplatten 1,2 und der Spannrahmen eine standfeste Einheit bilden können, sind als Feder wirkende walzenförmige, gummielastische Federkörper 15 vorgesehen, welche bestrebt sind, die Spreizen 5,6 in einer horizontalen Lage zu halten. Damit beispielsweise der linke Widerlagerpfosten 3 unabhängig vom rechten Widerlagerpfosten 4 nach oben gezogen oder nach unten gedrückt werden kann, sind die Spreizen 5,6 um die Schwenkachsen 10 gegen die Wirkung der Federkörper 15 schwenkbar.
- Wenn die Spreize 5 aus ihrer rechtwinkligen Stellung zum Widerlagerpfosten 3 um die Achse 10 verschwenkt wird, rollen - wie insbesondere Fig. 2 zeigt - die walzenförmigen Federkörper 15 auf einer mit der Spreize 5 verbundenen Stützfläche 11 und einer mit dem Widerlagerpfosten 3 verbundene Widerlagerfläche 12 ab und werden dabei in die enger werdenden Bereiche ihrer Federkammern 13 und 14 gedrückt.
- Die Schwenkachse 10 der Spreizen 5 ist in Langlöchern 16 gelagert, die sich horizontal erstrecken und in Seitenwänden 20,21 eines Gehäuses eingearbeitet sind, das in den Widerlagerpfosten 3 oder 4 einsetzbar und zu befestigen ist.
- Die Stützfläche 11 an den Stirnenden der Spreize 5 oder 6 ist parallel zur Schwenkachse 10 und symmetrisch zur Längsachse der Spreize 5 oder 6 mit einem Radius gewölbt, der etwa dem 2-fachen des Abstandes der Schwenkachse 10 von der Stützfläche 11 entspricht. Die mit dieser Stützfläche 11 korrespondierende Widerlagerfläche 12 weist eine vertikale Ebene auf, die etwa in der Mitte der Federkammern 13,14 mit einer Rundung 17, die etwa dem Durchmesser der walzenförmigen Federkörper 15 entspricht, in eine Dachfläche 18 und eine Bodenfläche 19 übergeht. Die Dachfläche 18 und die Bodenfläche 19 schließen zwischen sich und der vertikalen Ebene einen Winkel von 90 bis 100° ein. Die Stützfläche 11 ist von zwei handelsüblichen Winkelprofilen gebildet, deren lange Schenkel,die vertikale Ebene bildend, aneinandergeschweißt sind.
- Die Stützfläche 11 kann auch mit einem Radius gewölbt sein, der etwa dem Abstand der Stützfläche 11 von der Schwenkachse 10 entspricht. Die Dachfläche 18 und die Bodenfläche 19 sind in einem solchen Winkel geneigt, daß die Querschnittsverengung der Federkammern 13,14 in beiden Schwenkrichtungen etwa gleich ist.
- Bei der Ausführungsform nach den Fig. 3 bis 5 ist die Stützfläche 11' um zwei parallele, symmetrisch zur Längsachse der Spreize 5,6 versetzte Achsen gewölbt und die damit zusammenwirkende Widerlagerfläche 12' setzt sich aus vier Teilflächen zusammen, von denen jeweils zwei in einem Winkel von 95° zueinanderstehen, und einer Wölbung der Stützfläche 11' zugeordnet sind. Die vier Teilflächen der Widerlagerfläche 12' sind von den Innenseiten zweier mit ihren langen Schenkeln aneinandergeschweißten handelsüblichen Winkelprofilen gebildet und derart zu den beiden Wölbungen der Stützfläche 11' angeordnet, daß die Querschnittsverengung der Federkammern 13', 14' in beiden Schwenkrichtungen etwa gleich ist.
- Die beiden inneren, firstartig aneinanderstoßenden Teilflächen bilden mit ihrem zur Schwenkachse 10 hin vorspringenden Teil einen Anschlag 24, gegen den die beiden Wölbungen der Stützfläche 11' stoßen, wenn der maximal zulässige Verschwenkwinkel erreicht ist. Die beiden Wölbungen der Stützfläche 11' sind von einer entsprechend geformten Stahlblechwand 26 gebildet, die an einer auf der Stirnseite der Spreize 5,6 angeschweißten Fußplatte 27 angeschweißt ist.
- Wie die Fig. 4 und 5 zeigen, bilden die Seitenwände 20 und 21 zusammen mit den Profilen zur Bildung der Widerlagerflächen 11 bzw. 11' einen Kopfflansch 22, einen Bodenflansch 23 und eine Rückwand 25, ein in sich starres Gehäuse, das zwischen zwei horizontalen Stegen in die Widerlagerpfosten 3,4 eingeschraubt oder sonstwie befestigt werden kann.
- Die Rückstellkraft der Federkörper 15 ist umso grösser, je größer der Radius der Wölbung der Stützfläche 11 ist bzw. je größer der Abstand der beiden Wölbungsachsen der Stützfläche 11' ist.
- Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ergibt sich aus Fig. 6. Die allseitig elastische Lagerung des Spreizenendes an einem Widerlager, das sich gegen eine Verbauplatte abstützt, setzt sich zusammen aus einem Vierkantrohr 30, dessen Innenflächen die Widerlagerflächen 12,12', 12" und 12"', die zusammen mit den Stützflächen 11, 11', 11", 11"' vier Federkammern 13" bilden. In jeder dieser Federkammer 13' ist ein walzenförmiger Federkörper 15 angeordnet. Die Stützflächen 11, 11', 11", 11"' werden von den Außenflächen eines Vierkantrohres 31 gebildet, dessen Breite etwa ein Drittel bis die Hälfte kleiner ist als die Breite des die Widerlagerflächen bildenden Vierkantrohres. Im entspannten Zustand wird dieses innere Vierkantrohr 31 von den mit Vorspannung eingesetzten walzenförmigen Federkörpern 15 um 45° versetzt zu dem äußeren Vierkantrohr gehalten.
- Die so gebildete elastische Lagerung ist nicht nur um die Schwenkachse elastisch, sondern ist in allen Richtungen elastisch. Anstelle des inneren Vierkantrohres kann auch ein im Querschnitt kreisrundes Rohr Verwendung finden. Grundsätzlich ist es gleichgültig, ob die Widerlagerflächen oder die Stützflächen am Spreizenende befestigt sind. Das äußere Vierkantrohr 31 kann also Bestandteil des Widerlagerpfostens bzw. des Widerlagers sein oder .. aber auch am Stirnende einer Spreize befestigt sein. Dementsprechend kann das innere Vierkantrohr 31 am Ende einer Spreize befestigt sein oder aber auch Bestandteil des Widerlagers sein.
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- 1 Verbauplatte
- 2 Verbauplatte
- 3 Widerlagerpfosten
- 4 Widerlagerpfosten
- 5 Spreize
- 6 Spreize
- 7 Gewindehülse
- 8 Gewindespindel
- 9 Kupplung
- 10 Schwenkachse
- 11,11',11", 11"' Stützfläche
- 12,12',12", 12"' Widerlagerfläche
- 13,13' Federkammer
- 14,14' Federkammer
- 15 walzenförmiger Federkörper
- 16 Langloch
- 17 Rundung
- 18 Dachfläche
- 19 Bodenfläche
- 20 Seitenwand
- 21 Seitenwand .
- 22 Kopfflansch
- 23 Bodenflansch
- 24 Anschlag
- 25 Rückwand
- 26 Stahlblechwand
- 27 Fußplatte
- 30 Vierkantrohr für Widerlagerfläche
- 31 Vierkantrohr für Stützfläche
Claims (10)
dadurch gekennzeichnet,
daß an die Stirnenden der Spreizen (5,6) parallel zu den Schwenkachsen (10) gewölbte Stützflächen (11,11') und am Widerlagerpfosten (3 oder 4) mit den Stützflächen (11,11') korrespondierende Widerlagerflächen (12, 12') angeordnet sind, die zusammen mit den Stützflächen (11,11') an jedem Spreizenende mindestens zwei Federkammern (13,13', 14,14') bilden, deren Querschnitte sich in der Schwenkebene der Spreizen (5,6) in beiden Schwenkrichtungen keilförmig verengen und in jeder Federkammer (13,13', 14,14') unter Vorspannung ein walzenförmiger gummielastischer Federkörper (15) als Feder eingesetzt ist.
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