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Abstützvorrichtung Die Erfindung betrifft eine Abstützvorrichtung,
insbesondere für die Verwendung in Bergwerken, zwecks Abstützung des Hangenden.
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Es ist bekannt, daß nach Maßgabe des fortschreitenden Abbaues die
N otwendiglcei.t entsteht, das Hangende abzustützen, und daß dieses infolge der
Sprengarbeit und der anschließenden Materialentfernung an Stabilität verliert, was
zuweilen mit der Entstehung seitlicher Drehbewegungen verbunden ist.
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Weiterhin mag das Hangende, nachdem ein hestimmter Abschnitt abgestützt
worden ist, durch seine Bewegung die Stützen selbst zwischen der oberen Tragplatte
und der Bodenauflage einem Biegemoment unterwerfen.
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Es ist ferner bekannt, daß bei dem Liegenden parallelen Hangenden
und aus je einer oberen Tragplatte und unteren Auflageplatte mit dazwischen befestigter
Tragsäule bestehenden Abstützung sich die gesamte Belastung senkrecht auf die beiden
Platten entlang der Mittelachse der Abstützung nach unten überträgt. Wenn sich aber
nach Einbau der Abstützung das Hangende verschiebt, so zwar, daß seine Oberfläche
zum Liegenden nicht mehr parallel, sondern unter einem Winkel geneigt ist, dann
werden die obere Tragplatte und die untere Auflageplatte sich unter einem Winkel
zur Tragsäule einstellen. Es treten zusätzliche Spannungen in den einzelnen Teilen
der "#£bstützung auf, welche zum Bruch der Tragsäule und der ihr benachbarten Teile
führen können oder zumindest ihre Haltbarkeit verringern.
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Dabei treten in der Regel bei der Entfernung von Stützen, die durch
eine Verschiebung der Struktur des Hangenden verklemmt worden sind, große Schwierigkeiten
auf. Es sind Abstützungen bekanntgeworden, die durch den Einbau von Kugellagerungen
zwischen Tragsäule und Tragplatten oder durch eine kugelige Ausbildung der Tragsäulenenden
selbst den geschilderten Verstellkräften Rechnung tragen. Sie haben immerhin aber
den Nachteil, daß sie auch den geringfügigsten Verstellkräften widerstandslos folgen
und daß ihre winkelgerechte Aufstellung ohne umständliche Wasserwaagenkontrolle
nicht möglich ist.
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Der Erfindungsgegenstand beseitigt diese Nachteile dadurch, daß die
Tragsäulen in ihrem unteren Teil oberhalb der unteren Kugellagerung bzw. in ihrem
oberen Teil unterhalb der oberen Kugellagerung bzw. an beiden Stellen von je einem
Element aus elastischem Material umschlossen werden, welches mit der unteren Auflageplatte
bzw. mit der oberen Tragplatte fest verbunden ist. Das Element aus elastischem Material
ist hierbei vorteilhaft eine mit der Basis auf der unteren Auflageplatte bzw. der
oberen Tragplatte aufliegende und fest verbundene Kegelfeder, die mit ihrem anderen
Ende die Tragsäule fest umschließt. An Stelle der Kegelfedern können auch mit Ringwülsten
versehene Gummischeiben Verwendung finden, welche in je einem das untere bzw. obere
Ende der Tragsäule umgebenden mit einer der Platten fest verbundenem Gehäuse gelagert
sind. Den' Verstellkräften wird durch diese Ausbildung ein beträchtlicher Widerstand
entgegengesetzt und die Platten mit den Tragsäulen in winkelgerechter Lage an die
Einbaustelle gebracht, so daß jede Wasserwaagenkontrolle entfällt.
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Im Bergwerkstollen können hierbei die Tragsäulen in der herkömmlichen
Weise hydraulisch betätigt sein und je nach Bedarf auch eine größere Anzahl davon
auf einer gemeinsamen unteren Auflageplatte und einer gemeinsamen oberen Tragplatte
vorgesehen werden, um für die Last Auflageflächen zu schaffen.
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Wenn beispielsweise bei der Verwendung einer aus vier Tragsäulen bestehenden
Abstützung die Tendenz einer Keigung des Hangenden gegenüber dem Liegenden besteht,
trägt die eine oder die andere Tragsäule durch Schrägstellung dieser Neigung Rechnung,
während die restlichen Säulen in der senkrechten Stellung verbleiben, wodurch die
Abstützung ihre Stabilität weiter behält.-
Zwecks besseren Verständnisses
des Erfindungsgedankens sei hier auf die Zeichnungen verwiesen. Es zeigt Fig.1 eine
perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Abstützvorrichtung, Fig. 2 .eine
schematische übertriebene Darstellung der Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Abstützvörrichtung,
Fig.3 eine Teilansicht der Tragsäule mit Federabstützung, Fig. 4 eine perspektivische
Ansicht einer Abstützvorrichtung mit einzelner Tragsäule, Fig. 5 .einen Querschnitt
durch Fig.4. Fig. 6 einen Querschnitt einer Sonderbauart der erfindungsgemäßen Abstützvorrichtung,
Fig. 7 einen Grundriß nach der Schnittlinie 7-7 der Fig. 6, Fig.8 einen Querschnitt
eines Tragsäulen-Teiles einer w=eiteren Sonderbauart, Fig. 9 eine Ansicht in Richtung
des Pfeiles 9 der Fig. 8 und Fig. 10 einen Querschnitt durch eine Abstützvorrichtung
einer weiteren Sonderausführung.
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Fig.1 zeigt eine Abstützvorrichtung für Bergwerkstollen, bestehend
aus einer unteren Auflageplatte 1, auf der vier Säulen 2, 3, 4 und 5 stehen, die
mit einer oberen Tragplatte 6 versehen sind.
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Die Platten 1 und 6 sind vorteilhaft quadratisch, und die Säulen 2
bis 5 sind in dichter Gruppierung über Eck angeordnet.
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Für die Verwendung der Tragsäule mit den Platten sind Kugellager vorgesehen
mit den Lagerböcken 7, 8 und 9 auf der Auflageplatte 1 und den Lagerböcken 10, 11,
12 an der Unterseite der oberen Tragplatte 6 sowie den halbkugelförmig abgerundeten
Tragsäulenenden 13 bis 15 mit den zugehörigen Lagerböcken 7 bis 9, wobei sich die
letzteren an der Oberseite der Auflageplatte 1 befinden und die halbkugelförmigen
Enden 13 bis 15 unten an den Tragsäulen 2 bis 5, während sich die halbkugelförmigen
Enden 16 bis 18 an den oberen Enden der Tragsäulen 2 bis 5 befinden.
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Jede Tragsäule ist mindestens mit einer unteren Auflageplatte durch
federnde Mittel, wie beispielsweise die Konusfedern 19, 20, 21 und 22, verbunden,
welche um die unteren Tragsäulenenden gewunden und an den Enden mit dem größeren
Durchmesser durch Schweißung an der Oberseite der Auflageplatte 1 befestigt sind.
Mit dem den kleineren Durchmesser besitzenden Ende umschließen sie die Tragsäulen
in einem größeren Abstand von der Auflageplatte. Vorteilhaft umgibt das untere Federende
mit dem größeren Durchmesser auch den zugehörigen auf der Auflageplatte befindlichen
Lagerbock.
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Falls erwünscht, kann jede Tragsäule zusätzlich zu den genannten Federn
19 bis 22 eine ähnliche Feder 23 auch am oberen Ende besitzen, und zwar in umgekehrter
Anordnung zwecks Verbindung der Tragsäule mit der oberen Tragplatte. Die Federn
drängen die obere Tragplatte und die untere Auflageplatte einerseits und die Tragstütze
andererseits in senkrechte Stellung zueinander. Es kann auch jede Tragsäule, falls
gewünscht, gemäß Fig. 3 mit einem Ring 24 versehen sein, mit welchem das obere Ende
der Feder schraubenartig verbunden ist.
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In einer weiter nicht dargestellten Alternative ist eine Mehrzahl
von Federn an jeder Tragsäule vorgesehen, wobei die Federn mit der oberen Tragplatte
bzw. der unteren Auflageplatte in entsprechenden Abständen um das Ende der Tragsäule
herum verankert und die am anderen Federende in entsprechendem Abstand von der zugehörigen
Platte mit der Tragsäule verbunden sind. Jede Tragsäule kann auch verstellbar gestaltet
sein, wobei sie aus einem hohlen unteren Teil 2 a bis 5 a und einem oberen
Teil 2 b
bis 5 b besteht, welche in den unteren Teil 2 a bis 5 a kolbenartig
hineinpaßt und wobei flüssige Druckmittel vorgesehen werden, um die Relativbewegung
der Kolbenteile 2 b bis 5 b zu regeln.
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Fig.4 stellt eine quadratische Auflageplatte dar, die aus der Platte
1 mit einem umlaufenden Steg 30 besteht, welcher durch die Rippen 31 versteift ist.
Ein schräger Steg 32 mit einer runden Öffnung 33 ist an einer Seite der Auflageplatte
vorgesehen. Eine Tragplatte 6 isst am oberen Ende der Tragsäule angeordnet, die
finit den beiden Teilen 25 und 26 verbunden ist, welche gegeneinander axial verschiebbar
sind. Das untere Ende des Teiles 26 ist halbkugelförmig ausgebildet und sitzt in
einem halbkügelförmige.n Lager, welches in einem Lagerbock 36 in der Mitte der Auflageplatte
1 untergebracht ist. Eine Kugelfeder 27 umgibt den Teil 26 und ist an ihrem unteren
Ende mit der Auflageplatte 1 durch die Klemmarme 29 verbunden, welche an den Verstärkungsrippen
31 sitzen.
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Das obere Ende des Teiles 25 ist ähnlich halbkugelförmig ausgebildet
und sitzt in einem ebenfalls ähnlichen halbkugelförmig ausgenommenen Lagerbock der
oberenTragplatte 6. Die Kegelfeder 28 umschließt den Teil 25 und dient dazu, die
obere Tragplatte 6 gegenüber dem Teil 25 in Position und normal zu seiner Mittelachse
zu halten.
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Aus dem vorhergesagten geht hervor, daß die obere Tragplatte 6 gegenüber
dem Teil 25 und die Teile 25 und 26 gegenüber der Auflageplatte 1 genügende Beweglichkeit
aufweisen, wenn die Tragsäule gemäß den Fig. 4 und 5 in Tragstellung gebracht ist,
was auf die, eine universelle Bewegung gestattenden halbkugelförmigen Enden der
Teile 25 und 26 sowie deren Lagerung zurückzuführen ist.
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In Fig. 6 ist das halbkugelförmige Ende 37 im Lagerbock 36 mit halbkugelförmiger
Ausnehmung gestützt, welches in einem bestimmten Abstand vom Teil 26 von einem Ring
38 umgeben wird. Ein quadratischer Rahmen, der aus vier Seitenteilen 39 besteht,
ist an der Auflageplatte 1 befestigt und erstreckt sich von dieser nach oben.
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Eine innen offener Teil 41 ist am Rahmen 39 in entsprechender Entfernung
von seinem unteren Ende befestigt. Ein mit einer mittels Öffnungen versehenes elastisches
Element in Form eines getvellten Ringes 42 umschließt den Teil 26 und wird vom Teil
41 getragen und dieser mittels der Schrauben 43 mit einem weiteren, innen offenen
Teil 40 verbunden. Der Teil 26 wird daher durch das elastische Element senkrecht
zur Auflageplatte 1 gehalten, wobei ihm aber dennoch eine gewisse Beweglichkeit
und eine allfällige Schrägstellung durch den gewellten elastischen Ring 42 ermöglicht
wird.
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In Fig. 8 besitzt der Teil 25 eine kugelförmige Abschlußkappe 44,
die in einem halbkugelförmig ausgenommenen Lagerbock 45 sitzt, der mit der Platte
46 verbunden ist. Letztere besitzt seitliche Flansche 47 und trägt einen Lasttragbalken
48. Eine runde Manschette 49 ist an der Unterseite der Platte 46 befestigt und umschließt
den Lagerbock 45. Eine elastische Manschette 52 umgibt den Teil 25 und ist innerhalb
der runden Manschette 49 untergebracht. Die elastische Manschette 52 wird durch
die Ringscheibe 51 gehalten, ,velche am Umfang mit Radialschlitzen 53 versehen ist,
die an -Rippen 50 gleiten können. Letztere sind
zwischen den Flanschen
47 und der runden Manschette 49 befestigt.
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Bringt man die Schlitze 53 in Übereinstimmung mit den Rippen 50, so
kann die Platte entlang des Teiles 25 verschoben werden, bis sie mit dem elastischen
Teil 52 in Berührung kommt, worauf sie durch relative Verdrehung der Scheibe 51
und der Rippen 50 in Position unterhalb der Schlitze 54 gebracht werden kann, welche
in den Rippen 50 vorgesehen sind.
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Fig. 10 zeigt eine Tragsäule, die eine Kombination der oberen Tragplatte
gemäß Fig. 8 und 9 und der unteren Auflageplatte gemäß Fig. 6 und 7 darstellt. Sie
veranschaulicht die Abweichung aus der Normallage, welche zwischen der Säule 25,
26 und dem lasttragenden Oberteil möglich ist. Die vorbes.chriebene Bauweise, welche
die Position der oberen Tragplatte und/oder der unteren Auflageplatte gegenüber
der Tragsäule sichern soll, kann auch auf eine Mehrzahl von Tragsäulen Anwendung
finden, die eine gemeinsame untere Auflageplatte und eine obere Tragplatte besitzen.