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Ankerausbau, insbesondere für den Bergbau Die Erfindung betrifft den
seit einiger Zeit auch im Bergbau mit Erfolg angewandten bekannten Ankerausbaju,
bei welchem in Bohrlöcher Ankerstangen eingebracht, durch Aufweiten einer Spreizvorrichtung
im Gebirge verankert und durch Anpressen einer glatten bzw. mit Kugelfläche versehenen
Grundplatte gegebenenfalls mit einer zur Anbringung von Verzug (Seile oder Spitzen)
geeigneten Klemmplatte an das Hangende unter Vors.pannung gesetzt werden. Das Vorklemmen
der Spreizvorrichtungund das Anpressen der Grundplatte od. dgl. an das Hangende
erfolgt durch Anziehen einer Schraubenmutter am unteren Gewindeende der Ankerstange.
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Wenn diese oder ähnliche Anker durch Anziehen der am unteren Ende
der Ankerstange vorgesehenen Mutter .mit einem üblichen Schraubenschlüssel im Gebirge
festgeklemmt und im Hangende verspannt werden, besteht der wesentliche Nachteil,
daß es ganz ungewiß ist, ob die einzelnen Anker auch mit der jeweils erforderlichen
Vorspannung befestigt werden. Die jeweils erreichte Zugspannung ist von Anker zu
Anker verschieden, auch wenn in allen Fällen die Mutter fest angezogen wurde. Nur
durch die Verwendung von kostspieligen Spezialschlüsseln läßt sich eine bestimmte
und gleichmäßige Anspannung der Muttern erreichen. Damit ist jedoch noch nicht eine
gleichmäßige Verspannung der Anker selbst gewährleistet, weil durch den verschiedenen
Gewindezustand (geölt, trocken, staubig) die '4Sutter dem Anziehen mehr oder weniger
Widerstand entgegensetzt und damit bei gleichem Drehmoment unterschiedlicheAnkerspannungen
eintreten können. Ferner besteht der ebenfalls sehr wesentliche Übelstand, daß den
bereits eingebauten Ankern nicht anzusehen ist, .ob sie nach einiger Zeit noch festsitzen
oder sich etwa einzelne Anker gelockert haben. Auch die Nachprüfung des festen Sitzes
.der eingebauten Anker läßt sich bisher nur durch umständliche Kontrollen mit Spezialschlüsseln
erreichen.
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Die gleichen Nachteile hat auch der bereits bekannte Ankerausbau,
bei dem die vorstehenden Enden der Anker durch Zugmittel, wie Ketten oder Seile,
verbunden sind, die sich gegen die abzufangenden lockeren Gebirgsteile oder die
überhängenden Gebirgsschichten anlegen oder auch durch besondere Spannvorrichtungen
gegen sie gepreßt werden. Hierbei kann durch Einschaltung einer federnden Einrichtung
mit Anzeigevorrichtung in die Verbindungsseile oder -ketten zwar ein allmähliches
Loslösen oder Absetzen der zwischen den Ankern befindlichen Gebirgsschichten angezeigt
und für die Belegschaft sichtbar gemacht werden, auf die Anker selbst, ihre Vorspannung
bei der Anbringung und ihren festen Sitz oder etwaige Lockerung im Laufe der Zeit
hat die bekannte Einrichtung aber keinerlei Einfluß.
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Durch die Erfindung ist ein Ankerausbau geschaffen, dessen Hauptteile
unverändert bleiben, der aber durch einfache zusätzliche Bauteile ermöglicht, auch
bei Verwendung üblicher Schraubenschlüssel zum Anziehen der Mutter jeden Anker auf
die jeweils gewünschte bestimmte Vorspan:nung zu bringen und jedem eingebauten Anker
ohne besondere Messungen oder Kontrollen von außen anzusehen, ob er noch festsitzt
oder sich etwa gelockert hat. Diese Wirkungen und Vorteile sind dadurch erreicht,
da.ß zwischen der Mutter und der Klemmplatte o4. dgl. der Ankerstange eine Feder
mit einer der jeweils gewünschten Vorspannung des Ankers entsprechenden Belastbarkeit
angeordnet ist. Aus dem Grad der Verformung der Feder beim Anziehen der Mutter läßt
sich daher jeweils ohne weiteres erkennen, ob der Anker mit der gewünschten Vorspannung
angezogen ist oder sich im Laufe der Zeit etwa gelockert hat. Die Feder ist dabei
zweckmäßig so auszubilden und zu bemessen, daß am Ende des Federhubes, also nach
Zusammendrücken der Feder um das größtmögliche Maß, die Vorspannung einen bestimmten
Wert erreicht hat, der durch Wahl geeigneter Federn mit verschiedener Belastbarkeit
nach Wunsch entsprechend verschieden gewählt werden kann.
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Als geeignete Federn kommen die verschiedensten Ausführungen in Betracht.
Es kann z. B. eine Blattfeder, Tellerfeder, Schraubenfeder od. dgl. zwischen Schraubenmutter
und Klemmplatte od. dgl. vorgesehen sein. Als besonders zweckmäßig hat sich als
Feder ein Abschnitt einer Schraubenfeder erwiesen,
die eine oder
mehrere Windhungen und gegebenenfalls aus der normalen Schraubenlinie abweichende
zusätzliche Wölbungen aufweist. Diesle als Federringe bezeichneten Federn, deren
Spannkraft und Federhub der jeweils gewünschten Ankervorspannung anzupasssen ist,
lassen nach vollständigem Zusammendrücken der Windungen besonders gut erkennen,
daß die gewünschte Ankervorspanniung erreicht ist. Außerdem läßt sich den eingebauten
Ankern stets ohne weiteres ansehen, ob sie noch festsitzen oder sich etwa gelockert
haben, da sich im zweiten Fall die Windungen der Feder mehr oder weniger voneinander
entfernt haben. Federringe u. dgl. lassen sich für jede gewünschte Belastbarkeit
zwischen etwa 1 und 6 t ausführen, wobei die jeweils größte Belastbarkeit ziemlich
genau eingehalten werden kann.
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Der Federring oder die sonstige zwischen Mutter und Klemmplatte od.
dgl. eingeschaltete Feder kann erfindungsgemäß auch von einer Abstandshülse umgeben
sein, die bei Erreichung der gewünschten Vorspannung des Ankers an der Klemmplatte
od. dgl. anliegt, so daß bei der Überwachung bereits eingebauter Anker nicht der
Spannungszustand der Feder selbst, bei Federringen also das flache Anliegen der
Windungen aneinander oder an den Anlageflächen, beobachtet zu werden braucht, sondern
die gewünschte Vorspannung .dann erreicht ist oder noch besteht, wenn der obere
Rand der Abstandshülse der Klemmplatte od'. dgl. dicht anliegt.
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In .der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
Es zeigt Fig. 1 einen Anker der neuen Art vor dem Festklemmen im Bohrloch und vor
der Verspannung am Hangenden, Fig. 2 den gleichen Anker nach Verspannung, Fig. 3
eine Ausführung der zwischen Mutter und Klemmplatte angeordneten Feder in der Ausführung
als zweigängiger Federring mit aus der normalen Schraubenlinie abweichenden Zusatzwölbungen,
Fig.4 eine etwas andere Ausführung des unteren Teils einer Ankerstange mit etwas
anderer Ausbildung der Feder und einer diese umgebenden Abstand,shülse.
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Die dargestellten Anker, die insbesondere für den Grubenausbau bestimmt
sind, bestehen in den Hauptteilen aus einer am oberen und unteren Ende mit Gezvinde
versehenen Ankerstange 1 mit einem in eine mehrschenklige Spreizhülse 2 einziehbaren
Konus 3 am oberen Ende und mit einer Bodenplatte 4 mit Kugelfläche 5, besonderer
Klemmplatte 6 und Schraubenmutter 7 zur Verspannung des Ankers im Bohrloch 8 und
am Hangenden 9 am unteren Ende. Natürlich kann statt der Kugelplatte 4, 5 mit zusätzlicher
Klemmplatte 6 auch eine einfache glatte Bodenplatte 10 gemäß Fig. 4 oder eine glatte
Bodenplatte mit zusätzlicher Klemmplatte für Seil- oder Spitzenverzug vorgesehen
sein. Die Ausbildung der Hauptteile des Ankers ist nicht Gegenstand der Erfindung
und kann natürlich von den gezeichneten Ausführungsbeispielen in mannigfacher Weise
abweichen.
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Erfindungsgemäß ist zwischen der zur Verspannun,-des Ankers dienenden
Mutter 7 und der Klemmplatte 6, Bodenplatte 10 od. dgl. eine Feder 11 vorgesehen,
deren Belastbarkeit der jeweils gewünschten Vorspannung, mit welcher der Anker befestigt
werden soll, entspricht, so daß die Mutter 7 mit einem üblichen Schlüssel nur so
lange angezogen zu werden braucht, bis der Federhub beendet ist, da dann die gewünschte
Vorspannung erreicht ist. Bei den gezeichneten Ausführungsbeispielen besteht die
Feder 11 aus dem Abschnitt einer Schraubenfeder, und zwar aus einem zwei Windungen
umfassenden Federring, der bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 aus der normalen
Schraubenlinie abweichende Zusatzwölbungen aufweist und daher je nach der Materialstärke
eine besonders hohe Belastbarkeit besitzt, die bei dichtem Aneinanderliegen der
Federwindungen z. B. 5 oder 6 t betragen kann. Fig.1 zeigt eine Ausführung eines
Ankers in ungespanntem Zustand, bei dem die Feder 11 entsprechend ungespannt ist.
Wird nun die Schraubenmutter 7 angezogen, bis gemäß Fig. 2 die Windungen der Feder
11 dicht aneinanderliegen, so ist in dieser Stellung die gewünschte Vorspannung,
die durch die Belastbarkeit der Feder 11 bestimmt wird, erreicht. Es läßt sich daher
lediglich durch Anziehen der Mutter 7 mit üblichem Schlüssel durch Einschaltung
einer Feder mit der gewünschten- Belastbarkeit ohne irgendwelche zusätzlichen Meß-
oder Kontrollvorrichtungen erreichen, .daß die Anker beim Einbauen die jeweils gewünschte
Vorspannung erhalten. In gleicher Weise ist bei schon eingebauten Ankern stets sichtbar,
ob die Anker noch festsitzen. Liegen nämlich bei den eingebauten Ankern die Windungen
der Feder 11 entsprechend Fig. 2 dicht aneinander, so ist damit sichergestellt,
daß sich die Anker nicht gelockert haben. Gelockerte Anker sind entsprechend durch
Zwischenräume zwischen den Federwindungen ahne weiteres kenntlich.
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In Fig. 4 ist ebenfalls ein aus zwei Windungen bestehender Federring
11 zwischen der Bundmutter 7 und in diesem Fall einer glatten Bodenplatte 10 eingeschaltet.
Zum Unterschied von Fig. 1 bis 3 hat ,der Federring keine von der normalen Schraubenlinie
abweichende Zusatzwölbungen, seine Spannkraft bzw. Belastbarkeit ist daher bei gleicher
Materialstärke wie in Fig.3 geringer. Außerdem ist abweichend von Fig. 1 und 2 eine
Unterlegscheibe 12 und zwischen dieser und der Bodenplatte 10 nicht nur die Feder
11, sondern außerdem auch noch ein Distanzring bzw. eine Abstandshülse 13 vorgesehen,
welche beim Anbringen der Anker und ihrer Überwachung noch leichter erkennen läßt,
wann die gewünschte Vorspannung erreicht bzw. ob sie noch vorhanden ist. Es braucht
nämlich in diesem Fall nicht mehr die Feder 11 selbst beobachtet zu werden, sondern
nur die Abstandshülse 13. Kommt sie beim Anziehen der Mutter 7 zur Anlage an die
Bodenplatte 10, d. h. ist der Zwischenraum x verschwunden, so ist die gewünschte
Spannung des Ankers erreicht. Bei eingebauten Ankern ist entsprechend nur nachzusehen,
ob zwischen .der Abstandshülse 13 und der Bodenplatte 10 ein Zwischenraum vorhanden
ist oder nicht. Im ersten Fall hat sich der betreffende Anker gelockert, im zweiten
Fall nicht.