DE2350054C3 - Device for dynamic testing of rail connections between two rails for overhead monorails used in underground construction - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur dynamischen Prüfung von Schienenverbindungen zwischen zwei Schienen der im Untertagebergbau eingesetzten Einschienenhängebahnen.The invention relates to a device for dynamic testing of rail connections between two rails of the monorail suspension railways used in underground mining.

Bei diesen Einschienenhängebahnen werden die zu transportierenden Materialien an Laufkatzen angeschlagen, die auf dem Unterflansch eines !-Trägers laufen und von Zugseilen gezogen werden. Ein Schienenstrang besteht aus einer Anzahl von Einzelschienen. An den Enden dieser Einzelschienen sind Elemente zur Verbindung der Einzelschienen untereinander und zur Aufhängung des Schienenstranges an den Firsten des Grubenausbaus befestigt. An den Schienenverbindungen dürfen die Einzelschienen in der vertikalen Ebene unter einem Winkel bis zu 7° und in der horizontalen Ebene unter einem Winkel bis zu I gegeneinander stoßen. Deswegen treten an den Schienenverbindungen, die von einer Laufkatze über-With these monorails, the materials to be transported are attached to trolleys, which run on the lower flange of a! -carrier and are pulled by pulling ropes. A Rail track consists of a number of individual rails. At the ends of these single rails are Elements for connecting the individual rails to one another and for suspending the rail line on the The roof of the pit is attached. At the rail connections, the individual rails may be in the vertical Plane at an angle of up to 7 ° and in the horizontal plane at an angle of up to I. bump against each other. Therefore, at the rail connections that are crossed by a trolley

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60 laufen werden, nicht nur statische, sondern auch dynamische und stoßartige Belastungen auf, die von den Schienenverbindungen auf den Grubenausbau übertragen werden müssen. Darüber hinaus unterliegt die Schienenverbindung einer axialen Zug-Druck-Wechselbeanspruchung, die durch Beschleunigung und Verzögerung der Laufkatzen hervorgerufen wird. Bei Schienenverbindungen, die nicht starr, sondern mit Ketten am Grubenausbau aufgehängt sind, treten zusätzlich noch Drehbewegungen auf. AiIe diese Beanspruchungen müssen von den Schienenverbindungen aufgenommen und auf den Grubenausbau übertragen werden. 60 will run, not only static, but also dynamic and shock loads that have to be transferred from the rail connections to the pit lining. In addition, the rail connection is subject to alternating axial tension-compression loads, which are caused by the acceleration and deceleration of the trolleys. In the case of rail connections that are not rigidly but suspended from the pit lining with chains, additional rotary movements occur. All of these stresses must be absorbed by the rail connections and transferred to the pit lining.

Bei der dynamischen Prüfung dieser Schienenverbindungen hat man sich bisher darauf beschränkt, die einzelnen Belastungen unabhängig voneinander zu simulieren und ihre Auswirkungen auf die Schienenverbindung zu untersuchen.The dynamic testing of these rail connections has so far been limited to the simulate individual loads independently of one another and their effects on the rail connection to investigate.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur dynamischen Prüfung von Schienenverbindungen anzugeben, mit der alle in der Schienenverbindung auftretenden Beanspruchungen und Bewegungen unter Einbeziehung aller die Belastung auslösenden und übertragenen Elemente gleichzeitig und praxisnah simuliert werden können.The invention is based on the object of a device for the dynamic testing of rail connections indicate with all the stresses and movements occurring in the rail connection taking into account all the elements that trigger and transmit the load at the same time and can be simulated in a practical way.

Eine derartige Vorrichtung ist gekennzeichnet durch eine Plattform, auf der ein Kurbeltrieb befestigt ist, dessen Kurbelstange an das freie Ende der einen, in einer Wührung gehaltenen Schiene angeschlossen ist, durch eine Laufkatze, die an der beweglich an ein Widerlager angeschlossenen Schienenverbindung aufgehängt und über eine Feder an der Plattform gehalten ist, und durch ein schwenkbares Lager auf der Plattform, in dem das freie Ende der anderen Schiene gegen die Wirkung von Zug- und Druckfedern verschieblich gehalten ist.Such a device is characterized by a platform on which a crank drive is attached, the connecting rod of which is connected to the free end of one rail held in a wheel, by a trolley suspended from the rail connection movably connected to an abutment and is held on the platform by a spring, and by a pivotable bearing on the platform, in which the free end of the other rail can be displaced against the action of tension and compression springs is held.

Mit dieser Vorrichtung können alle beim Betrieb von Einschienenhängebahnen an den Schienenverbindungen auftretenden Belastungen gleichzeitig simuliert und untersucht werden. Da die Schienen von dem Kurbeltrieb gegen die Wirkung von Zug- und Druckfedern bewegt werden, ergeben sich axiale Zug- und WechselbeansDruchungen. Die übrigen Belastungen werden von der Laufkatze aufgebracht, die an der Schienenverbindung aufgehängt und über eine Feder an der Plattform gehalten ist. Die von dem Kurbeltrieb bewegten Schienen fahren unter der Laufkatze durch, wobei die Schienenverbindung von der Laufkatze bei jeder Hin- und Herbewegung überrollt wird. Die gewünschte geometrische Anordnung der beiden mit der Schienenverbindung zusammengeschlossenen Schienen wird durch die Führung der an die Kurbelstange angeschlossenen Schiene erreicht.With this device, everyone can use the rail connections when operating monorails occurring loads can be simulated and investigated at the same time. Because the rails from the crank mechanism are moved against the action of tension and compression springs, axial tension and alternating stresses result. The remaining loads are applied by the trolley, which is attached to the rail connection is suspended and held on the platform by a spring. The ones moved by the crank mechanism Rails pass under the trolley, whereby the rail connection from the trolley to and float is rolled over. The desired geometric arrangement of the two with the rail connection connected rails is connected to the connecting rod by the guide Reached the rail.

Um insbesondere die Beanspruchungen simulieren zu können, die bei Schienenverbindungen auftreten, deren Schienen in der vertikalen Ebene unter einem Winkel gegeneinanderstoßen, soll die an den Kurbeltrieb angeschlossene Schiene zwischen Rollen mit horizontaler Achse geführt sein und soll das Lager einen um eine horizontale Achse schwenkbaren Lagerkörper für die andere Schiene besitzen. Wird zusätzlich die Anordnung so getroffen, daß die an den Kurbeltrieb angeschlossene Schiene zwischen Rollen mit vertikaler Achse geführt ist und daß das Lager mit dem Lagerkörper um eine vertikale Achse schwenkbar ist, dann lassen sich auch Beanspruchungen simulieren, die dadurch entstehen, daß die Schienen in der horizontalen Ebene unter einem bestimmten Winkel gegeneinanderstoßen. Für die Untersuchung verschiedener Schienenverbin-In order to be able to simulate the stresses that occur in rail connections in particular, their Rails in the vertical plane butt against each other at an angle, should the to the crank mechanism connected rail be guided between rollers with a horizontal axis and the bearing should be one by one have horizontal axis pivotable bearing body for the other rail. In addition, the arrangement taken so that the rail connected to the crank mechanism is guided between rollers with a vertical axis is and that the bearing with the bearing body is pivotable about a vertical axis, then can also Simulate the stresses that arise when the rails in the horizontal plane under a butt against each other at a certain angle. For the investigation of various rail connections

düngen ist es zweckmäßig, wenn der Lagerkörper eine Ausnehmung besitzt, in der eine die Schiene verlängernde Stange geführt ist, wobei die Stange an beidseits der Ausnehmungen angebrachten einstellbaren Federn abgestützt ist Das vereinfacht die Ausbildung des Lagers bzw. des Lagerkörpers, dv± den unterschiedlichen Schienentypen nicht angepaßt zu werden braucht. Es ist lediglich erforderlich, die Stange so an die zu untersuchende Schiene anzuschließen, daß die Schiene dadurch in Richtung auf das Lager verlängert wird.fertilize it is expedient if the bearing body has a recess in which a rail lengthening rod is guided, said rod being supported at both sides of the recesses mounted adjustable springs This simplifies the construction of the bearing or of the bearing body, dv ± different types of rails need not be adjusted. It is only necessary to connect the rod to the rail to be examined in such a way that the rail is thereby extended in the direction of the bearing.

Um eine praxisnahe Belastung beim Überrollen der Schienenverbindung durch eine Laufkatze zu erreichen, sollte die Laufkatze schwenkbar in einem Lager gehalten sein, das senkrecht zu der von der Plattform gebildeten Ebene geführt und über die einstellbare Feder an die Plattform angeschlossen ist. Dadurch werden praxisfremde Belastungen vermieden, weil die Laufkatze mit ihren Laufrollen stets auf den Unterflanschen der bewegten Einzelschienen abiruft.In order to achieve a practical load when rolling over the rail connection by a trolley, the trolley should be pivotably supported in a bearing perpendicular to that of the platform formed level and is connected to the platform via the adjustable spring. Through this Impractical loads are avoided because the trolley with its rollers is always on the lower flanges of the moving single rails.

Die Vorrichtung läßt sich sehr kompakt bauen, wenn an die Plattform ein Galgen angeschlossen ist, an dem das Widerlager gehalten ist.The device can be built very compact if a boom is connected to the platform, on which the abutment is held.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert; es zeigt die einzige Figur die Ansicht einer Vorrichtung zur dynamischen Prüfung von Schienenverbindungen zwischen zwei Schienen der im Untertagebergbau eingesetzten Einschienenhängebahnen. In the following the invention is illustrated by means of a drawing which shows only one exemplary embodiment explained in more detail; the only figure shows the view of a device for dynamic testing of rail connections between two rails of the monorails used in underground mining.

Die in der Figur dargestellte Vorrichtung besitzt eine Plattform 1, über der ein Widerlager 2 angeordnet ist. Das Widerlager besteht aus einem Schäkel 3, dessen Bolzen 4 in verschiedener Höhe an den Schenkeln 5 des Schäkels 3 befestigt werden kann. An dem Bolzen 4 ist eine Kette 6 aufgehängt, die an ihrem unteren Ende die Schienenverbindung 7 trägtThe device shown in the figure has a platform 1 over which an abutment 2 is arranged. The abutment consists of a shackle 3, the bolts 4 of which at different heights on the legs 5 of the Shackle 3 can be attached. On the bolt 4, a chain 6 is suspended, which at its lower end Rail connection 7 carries

Die Schienenverbindung 7 ist zwischen zwei Schienen 8,9 aus einein I-Profil angeordnet, an denen im Bereich der Schienenverbindung 7 eine Laufkatze 10 aufgehängt ist.The rail connection 7 is arranged between two rails 8.9 made of an I-profile, on which in the area the rail connection 7 a trolley 10 is suspended.

Die Schiene 8 ist zwischen Rollen 11, 12 mit horizontaler Achse geführt, die jeweils auf dem Oberbzw. Unterflansch der Schiene 8 aufliegen und die in einem an der Plattform 1 befestigten Gestell 13 gehalten sind.The rail 8 is guided between rollers 11, 12 with a horizontal axis, each on the Oberbzw. Rest on the lower flange of the rail 8 and held in a frame 13 attached to the platform 1 are.

An das freie Ende der Schiene 8 ist schwenkbar eine Kurbelstange 14 eines Kurbeltriebs 15 angeschlossen. Der Kurbeltrieb 15 besitzt einen nicht dargestellten Antrieb, der eine auf der Plattform 1 in einem Lagerbock 16 gelagerte Welle 17 mit einer Kurbelscheibe 18 dreht. Die Kurbelscheibe 18 besitzt mehrere, auf unterschiedlichen Radien angebrachte Bohrungen 19, in denen mit nicht dargestellten Bolzen die Kurbelstange 14 gelagert ist Wie man aus der Figur ent.iimmt, wird durch den Kurbeltrieb 15 die Schienenverbindung 7 mit den beiden Schienen 8, 9 in eine hin- und hergehende Bewegung versetzt, wie das durch die Pfeile 20, 21 angedeutet istA connecting rod 14 of a crank drive 15 is pivotably connected to the free end of the rail 8. The crank mechanism 15 has a drive, not shown, which is one on the platform 1 in one Bearing block 16 mounted shaft 17 rotates with a crank disk 18. The crank disk 18 has several on different radii attached holes 19 in which the connecting rod with bolts, not shown 14 is mounted. As can be seen from the figure, the rail connection 7 is also supported by the crank mechanism 15 the two rails 8, 9 are set in a reciprocating motion, as indicated by the arrows 20, 21 is indicated

An dem freien Ende der Schiene 9 ist mit Schrauben 22 eine Stange 23 befestigt, mit der die Schiene 9 in einem Laßer 24 verschicMich gehalten ist. Das Lager 24 besteht aus einem an der Plattform 1 befestigten Lagergestell 25, in dem ein Lagerkörper 26 um eine horizontale Achse 27 schwenkbar gehalten ist Der Lagerkörper 26 besitzt eine sich in Richtung der Stange 2Ϊ erstreckende Ausnehmung 28, in der die Stange 23 geführt istAt the free end of the rail 9, a rod 23 is fastened with screws 22, with which the rail 9 in a laßer 24 is kept sent to me. The camp 24 consists of a fixed to the platform 1 storage rack 25, in which a bearing body 26 to a horizontal axis 27 is pivotally held. The bearing body 26 has an extending in the direction of the rod 2Ϊ extending recess 28 in which the rod 23 is led

Beidseits der Ausnehmung 28 ist die Stange 23 von Federn 29 umgeben, die sich einerseits auf dem Lagerkörper 26 und andererseits an Flanschen 30On both sides of the recess 28, the rod 23 is surrounded by springs 29, which are on the one hand on the Bearing body 26 and on the other hand on flanges 30

ίο abstützen, die auf der Stange 23 gehalten sind. Um eine Einstellung der Federn zu ermöglichen, besitzt die Stange an ihren beiden Enden ein Außengewinde 31 für Muttern 32, die die Flansche 30 halten.ίο which are held on the rod 23. To a To enable adjustment of the springs, the rod has an external thread 31 at both ends for Nuts 32 that hold the flanges 30 in place.

Bei der Bewegung der Schienen 8, 9 durch den Kurbeltrieb 15 werden durch die Wirkung der entsprechend eingestellten Federn 29 axiale Zug- und Druckbeanspruchungen in den Schienen 8,9 bzw. in der Schienenverbindung 7 erzeugt. Die bei der Bewegung der Schienenverbindung 7 durch den Kurbeltrieb 15 erzeugte Auf- und Abbewegung, angedeutet durch den Pfeil 20, wird von dem schwenkbaren Lagerkörper 26 aufgenommen.When the rails 8, 9 are moved by the crank mechanism 15, the action of the accordingly adjusted springs 29 axial tensile and compressive loads in the rails 8,9 and in the Rail connection 7 generated. When the rail connection 7 is moved by the crank mechanism 15 The up and down movement generated, indicated by the arrow 20, is controlled by the pivotable bearing body 26 recorded.

Zusätzlich ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Schiene 8 auch zwischen einstellbaren Rollen 33 mit vertikaler Achse geführt, so daß auch Beanspruchungen simuliert werden können, die bei einer Schienenverbindung entstehen, deren Schienen in der horizontalen Ebene unter einem bestimmten Winke! gegeneinanderstoßen. Die dann an der Schienenverbindung 7 erzeugte Querbewegung in der horizontalen Ebene führt zu einer Schwenkbewegung der Stange 23 im Lagerkörper 26 um eine vertikale Achse 34. Deswegen ist das Lagergestell 25 mit dem Lagerkörper 26 horizontal um die vertikale Achse 34 schwenkbar gelagert, und zwar mit einem Bolzen 35, der in einem auf der Plattform 1 befestigten Lagerbock 36 gehalten und geführt istIn addition, in the illustrated embodiment, the rail 8 is also between adjustable rollers 33 guided with a vertical axis, so that stresses can also be simulated, which at of a rail connection, the rails of which are at a certain angle in the horizontal plane! collide. The transverse movement then generated at the rail connection 7 in the horizontal Plane leads to a pivoting movement of the rod 23 in the bearing body 26 about a vertical axis 34. The storage rack 25 with the bearing body 26 can therefore be pivoted horizontally about the vertical axis 34 stored, with a bolt 35, which is held in a bearing block 36 attached to the platform 1 and is led

Die Schienenverbindung 7 ist belastet durch die Laufkatze 10, die so an einem Lager 37 gehalten ist, daß sie in der Figurenebene verschwenken kann. Dadurch wird erreicht, daß die Laufrollen 38 stets auf den Unterflanschen der Schienen 8, 9 aufliegen bzw. darauf abrollen. Das Lager 37 sitzt an dem Ende einer Stange 39, die in einer Ausnehmung 40 der Plattform 1 geführt ist Die Stange 39 erstreckt sich durch die Plattform 1 hindurch und ist auf der Unterseite der Plattform 1 von einer Druckfeder 41 umgeben, die sich auf einem an der Unterseite der Plattform 1 anliegenden Flansch 42 sowie einem von der Stange 39 gehaltenen Flansch 43 abstützt. Der Flansch 43 wird gehalten von einer Mutter 44, die auf einem Außengewinde 45 der Stange 39 sitzt.The rail connection 7 is loaded by the trolley 10, which is held on a bearing 37 that they can pivot in the plane of the figure. This ensures that the rollers 38 always on the Place under the flanges of the rails 8, 9 or roll on them. The bearing 37 sits at the end of a rod 39, which is guided in a recess 40 in the platform 1. The rod 39 extends through the platform 1 through and is surrounded on the underside of the platform 1 by a compression spring 41, which is located on one of the The flange 42 resting on the underside of the platform 1 and a flange 43 held by the rod 39 supports. The flange 43 is held by a nut 44 which sits on an external thread 45 of the rod 39.

Mit der Mutter 44 kann die Druckfeder 41 vorgespannt werden.The compression spring 41 can be pretensioned with the nut 44.

Um zu verhindern, daß die Laufkatze 10 unerwünschte Kippbewegungen ausführt, ist sie zwischen senkrechten Wänden 46, die an die Plattform 1 angeschlossen sind, geführt.In order to prevent the trolley 10 from making undesirable tilting movements, it is between vertical Walls 46, which are connected to the platform 1, out.

Die Wände 46 bilden zusammen mit einem Träger 47 einen Galgen. An dem Träger 47 ist das Widerlager 2 befestigt.The walls 46 together with a support 47 form a gallows. The abutment 2 is on the carrier 47 attached.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (6)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Vorrichtung zur dynamischen Prüfung von Schienenverbindungen zwischen zwei Schienen der im Untertagebergbau eingesetzten Einschienenhängebahnen, gekennzeichnet durch eine Plattform (1), auf der ein Kurbeltrieb (15) befestigt ist, dessen Kurbelstange (14) an das freie Ende der einen, in einer Führung (11, 12) gehaltenen Schiene (8) angeschlossen ist, durch eine Laufkatze (10), die an der beweglich an ein Widerlager (2) angeschlossenen Schienenverbindung (7) aufgehängt und über eine Feder (41) an der Plattform (1) gehalten ist, und durch ein schwenkbares Lager (24) auf der Plattform (1), in dem das freie Ende der anderen Schiene (9) gegen die Wirkung von Zug- und Druckfedern (29) verschieblich gehalten ist.1. Device for dynamic testing of rail connections between two rails of the monorails used in underground mining, characterized by a Platform (1) on which a crank mechanism (15) is attached, the connecting rod (14) of which is attached to the free end of the a rail held in a guide (11, 12) (8) is connected by a trolley (10) which is movably connected to an abutment (2) The rail connection (7) is suspended and held on the platform (1) via a spring (41), and by a pivoting bearing (24) on the platform (1) in which the free end of the other rail (9) is held displaceable against the action of tension and compression springs (29). 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die an den Kurbeltrieb (15) angeschlossene Schiene (8) zwischen Rollen (U, 12) mit horizontaler Achse geführt ist, und daß das Lager (24) einen um eine horizontale Achse (27) schwenkbaren Lagerkörper (26) besitzt.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the connected to the crank mechanism (15) Rail (8) is guided between rollers (U, 12) with a horizontal axis, and that the bearing (24) has a bearing body (26) pivotable about a horizontal axis (27). 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß die an den Kurbeltrieb (15) angeschlossene Schiene (8) zwischen Rollen (33) mit vertikaler Achse geführt ist, und daß das Lager (24) mit dem Lagerkörper (26) um eine vertikale Achse (34) schwenkbar ist.3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the to the crank mechanism (15) connected rail (8) is guided between rollers (33) with a vertical axis, and that the bearing (24) is pivotable with the bearing body (26) about a vertical axis (34). 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerkörper (26) eine Ausnehmung (28) besitzt, in der eine die Schiene (9) verlängernde Stange (23) geführt ist, und daß die Stange (23) an beidseits der Ausnehmung (28) angebrachten, einstellbaren Fe- J5 dem (29) abgestützt ist.4. Apparatus according to claim 1 or one of claims 2 and 3, characterized in that the Bearing body (26) has a recess (28) in which a rod (23) extending the rail (9) is guided, and that the rod (23) on both sides of the recess (28) attached, adjustable Fe- J5 the (29) is supported. 5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufkatze (10) schwenkbar in einem Lager (37) gehalten ist, das senkrecht zu der von der Plattform (I) gebildeten Ebene geführt und über die einstellbare Feder (41) an die Plattform (1) angeschlossen ist.5. Device according to claims 1 to 4, characterized in that the trolley (10) is pivotally held in a bearing (37) which is perpendicular to that formed by the platform (I) Level guided and connected to the platform (1) via the adjustable spring (41). 6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an die Plattform (1) ein Galgen (46, 47) angeschlossen ist, an dem das Widerlager (2) gehalten ist.6. Device according to claims 1 to 5, characterized in that a on the platform (1) Gallows (46, 47) is connected to which the abutment (2) is held.