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Ausbaurahmen für Grubenbetriebe, Tunnelbauten od. dgl.
Die Erfindung bezieht sich auf Ausbaurahmen für Grubenbetriebe, Tunnelbauten od. dgl. aus mehreren an den Verbindungsstellen mit flächigem Reibungsschluss nachgiebig miteinander verspannten, rinnenförmigen Profileisen von gleichem oder verhältnisgleichem parabolischen Querschnittsverlauf von Innen-und Aussenseite.
Für den Ausbau von Strecken oder Stollen unterirdischer Grubenbetriebe, Tunnelbauten od. dgl. werden vielfach rahmenartige Elemente benutzt, welche aus mehreren geraden oder gebogenen, rinnenförmigen Profileisen bestehen, welche an den Verbindungsstellen derart unter Herstellung eines flächigen Reibungsschlusses verspannt sind, dass sich die ineinandergelegten Profileisen bei Überschreiten einer gewissen Höchstbelastung teleskopartig ineinanderschieben.
Jede Biegung eines Profilstabes, gleichgültig ob er anfänglich gerade oder gebogen ist, zieht neben der Verformung seiner Längsachse eine Querschnittsverformung nach sich, deren Ausmass weitgehend von dem Mass der Verkrümmung der Längsachse im Verformungsendzustand abhängt. Die Querschnittsverformung ist bei Stäben, die bereits bogenförmig eingebaut werden, grösser und wird durch Beanspruchungen bis in den Bereich plastischer Verformung hinein erheblich gesteigert. Die auftretende Querschnittsverformung besteht im wesentlichen in einem mehr oder weniger starken A ufklaffen des Profiles, d. h. die Neigung der beiden Flanschen zum Rinnenboden wird vergrössert.
Bei rinnenförmigen Profileisen kann die Querschnittsverformung bzw. die A ufklaffung unter Umständen soweit gehen, dass die Biegungstragfähigkeit völlig aufgehoben wird. Es ist. deshalb für Bergbauprofile u. dgl. von entscheidender Bedeutung, dass sie einen möglichst grossen Widerstand gegen Aufklaffen haben, um dem Profil seine Tragfähigkeit selbst bei höchster Beanspruchung auf Biegung bis in den Bereich plastischer Verformung hinein zu erhalten.
Es sind Ausbaurahmen mit rinnenförmigen Profileisen vorgeschlagen worden, bei denen Aussen- und Innenseite im Profil gemäss Parabeln verlaufen, wobei der parabolische Querschnittsverlauf gleich oder verhältnisgleich ausgebildet ist, so dass die Profile in beliebiger Reihenfolge, sei es als Aussen- oder Inneneisen, ineinanderlegbar sind.
Derartige parabelförmige Rinnenprofile zeichnen sich durch einen guten
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durch ausserordentlich erhöhen lässt, dass erfindungsgemäss das Profil von ineinander übergehenden Parabeln unterschiedlicher Krümmung begrenzt ist, wobei die Parabeln des Bodenteiles die stärkste Krümmung aufweisen und sich an diese eine oder mehrere den Steg bildende, flachere Parabeln mit gegen die Flan- schen hin abnehmender Krümmung anschliessen.
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halb der durch den etwa in der Mitte der Profilhöhe liegenden Schwerpunkt verlaufenden X-Achse in die Parabeln des Steges über.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann das Profil schliesslich so ausgerüstet sein, dass der Steg des Profiles in einen in den Flansch übergehenden Endteil mit parallelen Aussenflächen ausläuft.
Das Profil gemäss der Erfindung ist also hinsichtlich seiner Formgebung in drei Zonen unterteilt, wobei die Schwerpunktslage derart ist, dass die Widerstandswerte ober-und unterhalb der Schwerpunktslinie weitgehend ausgeglichen sind. DerAufklaffwiderstand wird durch die neuartige Ausbildung des Profiles auf etwa den dreifachen Wert gegenüber einem im Querschnitt parabelförmigen Rinnenprofil mit einfacher Parabel erhöht.
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Auf der Zeichnung ist ein Schnitt durch ein gemäss der Erfindung ausgebildetes rinnenförmigesProfil-- eisen für Grubenausbaurahmen od. dgl. dargestellt.
Wie aus der Zeichnung ersichtlich, umfasst das dargestellte rinnenförmige Profileisen drei Zonen 1,
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l,formt, die vorteilhaft einen Parameter von 12,5 aufweisen. Unterhalb der X-Achse, die durch den Schwerpunkt S des Profiles verläuft, geht die parabolische Aussen- und Innenseite der Zone 1 etwa im Bereich der mit A'-A" angedeuteten Linie verlaufend in die Innen- bzw. Aussenseite 7 bzw. 8 des Steges 2 über, die nach flacheren Parabeln als Aussen-und Innenseite des Bodenteiles 1 geformt sind. Aussen- und Innenseite konvergieren hiebei ebenso wie in der Zone 1.
Am Ende des Steges 2, etwa bei B'-B", schliesst sich ein Endteil 3 an, in dessen Bereich die Innenfläche 9 und die Aussenfläche 10 im wesentlichen parallel zueinander verlaufen, bis sie über die Rundung 11 in die Flanschen 12 übergehen. Der Schwerpunkt S liegt bei der dargestellten bevorzugten Ausführungsform etwa in der Mitte des Profiles.
Gestrichelt ist auf der Zeichnung der Umriss eines weiteren, in das eine Profileisen eingelegten, rinnenförmigen Profileisens dargestellt. Im Bereich der Bodenteile weisen die Profileisen in unverspanntem Zustand einen gewissen Zwischenraum 13 voneinander auf, der bei den leichten Profilen etwa 1 mm betragen mag und bei den schwereren bis zu. 2 mm ansteigt. Dieser : Zwischenraum 13 verschwindet bei betriebsmässiger Verspannung der ineinandergelegten Profileisen.
Die erfindungsgemässen Rinnenprofile können vorteilhafterweise für verschiedene Gewichtsklassen unter Verwendung gleicher Walzen hergestellt werden, wobei lediglich der Abstand der Arbeitsflächen der Walzen voneinander verändert wird. Die Walzen umgreifen dabei einander, so dass das Kaliber auch bei Veränderung des Walzenabstandes geschlossen bleibt.
Die Massenverteilung ist bei der bevorzugten Ausführungsform derart, dass die Wx-Wärte oberhalb und unterhalb der X-Achse praktisch ausgeglichen sind. Die Randspannungen sind infolgedessen überall gleich bzw. verhältnisgleich.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Ausbaurahmen für Grubenbetriebe, Tunnelbauten od. dgl. aus mehreren an den Verbindungsstellen mit flächigem Reibungsschluss nachgiebig miteinander verspannten, rinnenförmigen Profileisen von gleichem oder verhältnisgleichem parabolischen Querschnittsverlauf von Innen- und Aussenseite, dadurch gekennzeichnet, dass das Profil von ineinander übergehenden Parabeln unterschiedlicher Krümmung begrenzt ist, wobei die Parabeln (5,6) des Bodenteiles (1) die stärkste Krümmung aufweisen und sich an diese eine oder mehrere den Steg (2) bildende, flachere Parabeln (7,8) mit gegen die Flanschen (12). hin abnehmender Krümmung anschliessen.