DE971589C

DE971589C - Grubenausbau aus Profileisen

Info

Publication number: DE971589C
Application number: DEP10380D
Authority: DE
Inventors: Ernst Lorenz
Original assignee: ELSE THEA IDA LORENZ
Current assignee: ELSE THEA IDA LORENZ
Priority date: 1948-05-27
Filing date: 1948-10-02
Publication date: 1959-02-26

Description

Grubenausbau aus Profileisen Die Erfindung bezieht sich auf den eisernen Grubenausbau und betrifft Streckenau.sbaurahmen, insbesondere Polygon-Ausbaurahmen, aus Profileisenabschnitten, die in sich überlappender Anordnung gegeneinander unter bei Überschreiten eines bestimmten Druckes einsetzender Nachgiebigkeit verspannt werden.
Als Profile für solche Grubenausbaurahmen werden meist Steg- oder Rinnenprofile verwendet, von denen sich die Rinnenprofile als vorteilhafter erwiesen haben, weil sie gleichsinnig ineinandergelegt werden können und sich derart aneinander führend in zweckentsprechender Weise durch vergleichsweise einfache bügelartige Mittel gegeneinander verspannt werden können. Beim Ineinande.rgleiten dieser Profile treten jedoch, wie bekennt, im Falle starker Verspannung derselben gegeneinander hohe Reibungswerte auf, die zu der Gefahr eines Anfressens der Profile aneinander, gegebenenfalls als Folge dessen zu einer Blockierung der Einschiebbewegung und dann zur Zerstörung der Segmente führen können. Deshalb ist der anwendbare Verspannungsdruck begrenzt und niedriger, als er für einen möglichst hohen Anfangsdruckwiderstand der Ausbaurahmen an sich erwünscht wäre.
Durch die Erfindung wird ein Ausbauprofil von besonders günstigen statischen Eigenschaften, nämlich vergleichsweise geringem Gewicht bei hoher Beanspruchungsmöglichkeit und Sicherheit gegen Verformungen auch unter erheblichen Druckeinwirkungen, geschaffen, welches außerdem gegenüber den bekannten Profilen den Vorteil einer besonders günstigen Führung der Profile ineinander unter Verspannung derselben mit einem hohen Spanndruck, ohne ein Fressen der Profile ineinander befürchten zu müssen, besitzt.
Die Erfindung geht von an sich bekannten, gleichsinnig ineinandergelegten Profilen von grundsätzlich W-förmigem Querschnitt aus. Die bekannten Profile dieser Art mit über scharfen Ecken verbundenen Schenkeln und Böden haben sich als Grubenausbauprofile nicht einfuhren können, weil infolge ihrer besonderen Ausbildung ihre Verspannung gegeneinander an den Überlappungsstellen durch seitlich in Richtung ihrer X-Achse auf die beiden ineinandergelegten Profile über in die Hohlräume des Außenprofils eingelegte Holzklötze wirkende Spannmittel erfolgen mußte. Diese durch die plane Ausbildung der Profilflächen bedingte Verspannung ergibt eine Kraftkomponente, die auf das eingelegte Profil über dem Außenprofil infolge einer gewissen Keilwirkung der Holzklötze in hinausdrückendem Sinne wirkt.
Durch die Erfindung wird ein Grubenausbauprofil von grundsätzlich W-Form geschaffen, welches es ermöglicht, die beiden gleichsinnig ineinander eingelegten Profile gegeneinander, d. h. durch eine Druckeinwirkung in Richtung ihrer X-Achsen, zu verspannen, wobei im Gegensatz zu der bekannten Anordnung nicht eine zusammendrückende, sondern eine spreizende Wirkung auf die Profilschenkel erfolgt und die federnde Nachgiebigkeit des Werkstoffes es ermöglicht, Verformungen zu vermeiden. Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erzielt, daß das W-Profil abgerundete Wellungen mit im Winkel von etwa 45° einschließenden Wellenschenkeln gleicher Länge aufweist, welche durch die Schenkel in Richtung der X-Achse auseinanderspreizende Bügelschrauben unter federndem Aufei.nanderp.ressen gegeneinander verspannt sind.
Ein aus solchen Profilen in der vorstehend gekennzeichneten Weise zusammengesetzter Ausbaurahmen besitzt, wie sich gezeigt hat, als Folge der nunmehr möglichen Anwendung eines hohen Verspannungsdrucks eine vor beginnender Nachgiebigkeit sehr hohe Druckkomponente, wobei im Zuge des Ineinanderschiebens der Profile, weil dieses auf großen Reibungsflächen unter entsprechender Druckverteilung erfolgt, alle Anfreßerscheinungen bzw. -gefahren vermieden werden.
In den Abbildungen sind das Ausbauprofil gemäß der Erfindung und Anwendungsmöglichkeiten desselben zur Herstellung von Grubenausbaurahmen beispielsweise dargestellt.
Abb. i ist ein Schnitt durch eine Überlappungsstelle zweier W -Profile i, 2 gemäß der Erfindung, deren Schenkel - wie ersichtlich - praktisch gleiche Länge besitzen und einen Winkel von etwa 45°, gegebenenfalls weniger, zueinander einschließen.
Die äußeren Schenkel des W können unter Umständen auch steiler gestellt sein als die beiden mittleren Schenkel, um dem Profil eine größere Stabilität in der Querrichtung zu verleihen. Die sich verjüngenden Abstände zwischen den W-Schenkeln sind bei dem innenliegenden der sich überlappenden Profile i größer als die des außenliegenden Profils z. Beim Ineinanderlegen der Profile berühren sich die Flanken der VB-Schenkel nur leicht. Sie gelangen erst unter dem Druck des Verspannungsbügels 3 zur großflächigeren Anlage aneinander mit durch entsprechendes Anziehen des Bügels einstellbarem, die Drucknachgiebigkeit bestimmendem Verspannungsdruck.
Der Verspannungsbügel 3 besteht in an sich bekannter Weise aus Stab- und Winkeleisenabschnitten, die, wie in der Abb. i schematisch dargestellt, miteinander verbunden sein können. Die Ausbildung des Verspannungsbügels stellt kein Merkmal der Erfindung dar. Es können Verspannungsbügel jeder beliebigen bekannten Ausführungsform verwendet werden.
Bei 4. ist der bogenförmige Übergang von dem einen Schenkel des W zu dem anderen angedeutet. Abweichend von der dargestellten Ausführungsform können unter besonders schwierigen Druckverhältnissen die bogenförmigen Übergänge auch nach außen hin, d. 1i. an der dem Gegenprofil abgekehrten Seite - wie in der Abbildung gestrichelt angedeutet -, durch Wülste 5 verstärkt werden. Hierdurch ergibt sich, abgesehen von der Erhöhung der statischen Werte der Profile, der besondere Vorteil, daß der Holzverzug, gegen den die Profile anliegen, großflächiger und damit besonders schonend beansprucht wird, indem sich die Wülste langsam in den Verzugskörper eindrücken, ohne die Holzfaser zu durchschneiden oder zu zerreißen.
In den Abb. 2 und 3 sind schematisch Ausbaurahmen, die unter Verwendung der neuen Profile hergestellt werden können, dargestellt.
Der in Abb. 2 dargestellte Polygon-Ausbau steht in einer in einem mit 70° einfallenden Flöz aufgefahrenen Strecke. Er besteht aus zwei über ein sogenanntes starres Gelenk aneinander angeschlossenen Firstenbögen 7, von denen der eine ein durchgehender Profilabschnitt ist, während der zweite aus zwei sich überlappenden und miteinander drucknachgiebig verspannten Profilabschnitten besteht.
Diese Ausbildung des Ausbaurahmens, d. h. die Verwendung eines, wie dargelegt, drucknachgiebigen Segmentes als Firstensegment an der Stelle, an der das Flöz durchörtert wird, ist besonders vorteilhaft für die in einem solchen Fall auftretenden lokalisierten Druckeinwirkungen.
Die beiden Firstensegmente 7 sind über lagerschalenartig bewehrte Enden auf als Läufer ausgebildeten Quetschhölzern io abgestützt, die von Sohlstempeln getragen werden. In Abb.2 ist gestrichelt bei ii angedeutet, wie sich im Zuge der Druckaufnahme nach dem Abbau der Kohle der Ausbaurahmen verformt, wobei sich der links dargestellte Teilbogen durch Ineinanderschieben der Profile an der Überlappungsstelle 7 verkürzt.
Abb.3 zeigt einen Polygon-Ausbaurahmen in einer in einem flach gelagerten Flöz aufgefahrenen Strecke. Bei diesem Rahmen bestehen beide Firsten- Segmente 7 aus zwei sich überlappenden und gegeneinander verspannten Profileisen, die sich im Zuge der Druckaufnahme verkürzen, so daß schließlich die beiden Firstensegmente in die gestrichelt dargestellte Lage gelangen.
Es ist ersichtlich, daß der Ausbau gemäß der Erfindung gegebenenfalls auch unter Anwendung an sich bekannter Elemente gegenüber den beschriebenen und dargestellten Ausführungsformen gewisse Abänderungen erfahren kann, ohne daß hierdurch der grundsätzliche Erfindungsgedanke verlassen wird. So ist es möglich, die Ausbildung der W-Profile mit oder ohne Wulstverstärkung in gewisser Weise abzuwandeln. Ferner kann es beispielsweise zweckmäßig sein, an den Seiten der Profile gerade oder gekrümmte Ansätze der in Abb. i mit 12 und 13 bezeichneten, in gestrichelten Linien angedeuteten Art vorzusehen, um hierdurch besonderen statischen oder dynamischen Beanspruchungen Rechnung zu tragen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Grubenausbau aus gleichsinnig ineinandergelegten, sich überlappenden und an den Überlappungsstellen durch Spannbügel verspannten, sich ineinanderschiebenden W-Profilen, gekennzeichnet durch ein W-Profil mit abgerundeten Wellungen und einen Winkel von etwa 45° einschließenden Wellenschenkeln gleicher Länge, welche durch die Schenkel in Richtung der X-Achse auseinanderspreizende Bügelschrauben unter federndem Aufeinanderpressen gegeneinander verspannt sind.
2. Grubenausbau nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Schenkel des W steiler gestellt sind als die beiden mittleren Schenkel.
3. Grubenausbau nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die sich verjüngenden Abstände zwischen den W-Schenkeln bei dem einen Segmentabschnitt größer sind als bei dem anderen Segmentabschnitt des gleichen Bogens.
Grubenausbau nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die bogenförmigen Übergänge des Profils nach außen, d. h. an der dem Gegenprofil abgekehrten Seite, durch flach verlaufende Wülste verstärkt sind.
5. Grubenausbau nach den Ansprüchen i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß je nach der Richtung des größten zu erwartenden Gebirgsdruckes das eine oder beide Segmente aus zwei sich in an sich bekannter Weise überlappenden, drucknachgiebig verbundenen Profilen bestehen. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 713 805, 72o 679, 571643, 521844 655 5223; französische Patentschrift Nr. 802413; britische Patentschrift Nr. 481840; Heise-Herbst-Fritzsche, »Bergbaukunde«, 1943 z. Bd.,
6. Auflage, S. 9o und 93; Würker, »Streckenausbau mit Stahl«, 1935 S. 75 und 76.