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Die
Erfindung betrifft eine Klemmverbindung für rinnenförmige Profilsegmente eines
untertägigen Gleitbogenausbaus
gemäß den Merkmalen
im Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Eine
derartige Klemmverbindung zählt
beispielsweise durch die
DE
195 10 133 C1 zum Stand der Technik. Sie umfasst L-förmige Hakenelemente, welche
die Flansche eines innenliegenden Profilsegments übergreifen.
In den senkrecht zu der Symmetrieebene der Profilsegmente verlaufenden
Schenkeln der Hakenelemente sind Aussparungen für speziell gestaltete Köpfe von
Schraubbolzen vorgesehen. Ferner umfasst die Klemmverbindung laschenartige
Druckstücke,
die mit endseitigen Wulsten in die Kehlen der Flansche des übergreifenden
Profilsegments fassen. Darüber
hinaus sind in den Laschen Löcher
zu Aufnahme der Schäfte
der Schraubbolzen sowie zur Aufnahme der Enden von sich parallel
zur Symmetrieebene erstreckenden Schenkeln der Hakenelemente vorgesehen.
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Mit
Hilfe von Muttern, die sich an den Laschen abstützen, können die ineinander liegenden Profilsegmente
mit einem vorbestimmten Anzugsmoment miteinander verspannt werden.
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Eine
Eigenart der bekannten Klemmverbindung ist der Sachverhalt, dass
sie nur für
eine bestimmte Profilklasse ausgelegt ist. Für andere Profilklassen sind
speziell hierfür
gebildete Klemmverbindungen erforderlich. Darüber hinaus kann die bekannte
Klemmverbindung nur bei einem Gleitbogenausbau eingesetzt werden,
bei welchem die Flansche der Profilsegmente zum Gebirge hin gerichtet sind.
Für einen
Gleitbogenausbau mit zu einer Strecke oder zu einem Tunnel hin gerichteten
Flanschen sind für
die verschiedenen Profilklassen wiederum diverse, hierauf exakt
abgestimmte Klemmverbindungen erforderlich.
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Im
Umfang der
DE 298
00 940 U1 zählt
eine Klemmverbindung für
rinnenförmige
Profilsegmente eines untertägigen
Gleitbogenausbaus zum Stand der Technik, bei welcher die Hakenelemente
Bestandteile einer U-förmigen
Lasche bilden, die sich quer über
die Flansche des innenliegenden Profilsegments erstreckt. In den
Hakenelementen befinden sich Aussparungen zur Aufnahme von speziell ausgebildeten
Köpfen
von Schraubbolzen. Die Schraubbolzen durchfassen mit ihren Gewindeabschnitten
Löcher
in quer abstehende Flanschen eines U-Profils, welches das außen liegende
Profilsegment umgreift. Das U-Profil besitzt wulstartige Bereiche,
welche in die Kehlen der Flansche des übergreifenden Profilsegments
fassen. Mit Hilfe von Muttern, welche gegen die Flansche des U-Profils
anliegen, können
die ineinander liegenden Profilsegmente im Bereich ihrer sich überlappenden
Endabschnitte mit einem vorbestimmten Anzugsmoment verspannt werden.
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Auch
diese Klemmverbindung ist mit der Eigenart behaftet, dass für jede Profilklasse
eine genau hierfür
ausgelegte Klemmverbindung erforderlich ist. Auch kann diese Klemmverbindung
nur bei solchen Gleitbogenausbauen eingesetzt werden, bei welchen die
Profilsegmente zum Gebirge hin offen sind.
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Der
Erfindung liegt – ausgehend
vom Stand der Technik – die
Aufgabe zugrunde, eine Klemmverbindung zu schaffen, die universell
für mehrere
Profilklassen sowie für
Profilsegmente geeignet ist, die sowohl mit ihren Flanschen zum
Gebirge hin weisen als auch vom Gebirge weg gerichtet sind.
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Die
Lösung
dieser Aufgabe besteht nach der Erfindung in den Merkmalen des Anspruchs
1.
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Danach
bestehen die Hakenelemente aus Flanschhaken, Hakenschenkel sowie
in Ausnehmungen der Hakenschenkel eingeschweißten Schraubbolzen. Die Druckstücke sind
V-förmig
ausgebildet und weisen Spannschenkel sowie sich an den Schraubbolzen
der Hakenelemente abstützende Druckschenkel
auf. In den Spannschenkeln sind Löcher für die Schraubbolzen vorgesehen.
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Unabhängig davon,
wie die Profilsegmente in einer Strecke eines untertägigen Grubenbetriebs oder
in einem Tunnel verbaut werden sollen, das heißt, ob sie zum Gebirge oder
zur Stecke bzw. zum Tunnel hin offen sind, fassen die Flanschhaken
der Hakenelemente über
die Flansche des jeweils innen liegenden Profilsegments. Hierbei
liegen die Hakenelemente mit sich an die Flanschhaken anschließenden Hakenschenkeln
außen
an den Flanschen des innen liegenden Profilsegments. Die Druckstücke greifen
mit den Spannschenkeln in die Kehlen der Flansche des übergreifenden
Profilsegments, wobei sich die Druckschenkel der Druckstücke an den Schraubbolzen
abstützen,
die in Ausnehmungen der Hakenschenkel eingeschweißt sind.
Auf diese Weise wird bei entsprechend bemessenen Längen der Schraubbolzen
den unterschiedlichen Höhen
der Flansche in den verschiedenen Profilklassen Rechnung getragen.
Die Vielzahl an Klemmverbindungen wird deutlich reduziert. Der logistische
Aufwand zur Bereitstellung an Klemmverbindungen wird verringert.
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Die
Druckstücke
sind den Profilsegmenten grundsätzlich
so zugeordnet, dass sie ein freies Widerlager neben den Schraubbolzen
bilden und folglich für
verschiedene Profilklassen verwendbar sind.
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Eine
vorteilhafte Ausführungsform
der Erfindung wird in den Merkmalen des Anspruchs 2 erblickt. Hierbei
sind die Flanschhaken der Hakenelemente bogenförmig gekrümmt. Folglich sind an jeder Seite
der Profilsegmente einander paarweise zugeordnete Hakenelemente
und Druckstücke
vorhanden.
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Im
Umfang der Ausführungsform
des Anspruchs 3 sind die Flanschhaken U-förmig
gekrümmt.
In diesem Fall übergreifen
die Flanschhaken die Flansche des innen liegenden Profilsegments
in Querrichtung.
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Entsprechend
den Merkmalen des Anspruchs 4 weisen die Druckschenkel der Druckstücke von
ihren Stirnseiten ausgehende Aussparungen auf, mit denen sie die
Schraubbolzen und die Hakenschenkel umgreifen. Hierbei handelt es
sich insbesondere um rechteckige Aussparungen. In ihrer Breite sind
sie an die Breite der Hakenschenkel angepasst. In der Tiefe entsprechen
sie im Wesentlichen dem Durchmesser der Schraubbolzen, welcher etwa der
zweifachen Dicke der Hakenschenkel entspricht. Diese Bauart von
Druckstücken
kann sowohl bei den bogenförmig
gekrümmten
Flanschhaken als auch bei U-förmig
gekrümmten
Flanschhaken eingesetzt werden.
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Eine
weitere Ausführungsform
der Druckschenkel besteht in den Merkmalen des Anspruchs 5. Danach
sind die Druckschenkel der Druckstücke schalenförmig gekrümmt und
umfassen die gegenüber
den Hakenschenkeln vorstehenden Umfangsabschnitte der Schraubbolzen.
Sowohl diese Bauart als auch die Bauart gemäß Anspruch 4 verhindern bei
einer Relativverschiebung der ineinander liegenden Profilsegmente
ein gegenseitiges Verrutschen der Hakenelemente und der Druckstücke.
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Für eine einwandfreie
Abstützung
der Spannschenkel der Druckstücke
in den Kehlen der Flansche des übergreifenden
Profilsegments ist nach Anspruch 6 vorgesehen, dass endseitig der
Spannschenkel der Druckstücke
in Richtung zu den Flanschhaken abgebogene Druckleisten vorgesehen sind.
Ferner sind die Konturen der Druckleisten an die Konturen der Kehlen
angepasst.
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Eine
einwandfreie Einleitung der Spannkräfte in die Klemmverbindung
ist nach Anspruch 7 dann gewährleistet,
wenn die Längsachsen
der Schraubbolzen zu einander V-förmig verlaufen. Hierbei divergieren
die Längsachsen
in Richtung zu den Böden der
Profilsegmente.
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Die
Erfindung ist nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispielen
näher erläutert. Es
zeigen:
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1 im
schematischen vertikalen Querschnitt zwei ineinander liegende rinnenförmige Profilsegmente
mit zwei Klemmverbindungen in der Seitenansicht;
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2 eine
Frontalansicht auf eine Klemmverbindung gemäß dem Pfeil II der 1;
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3 im
schematischen vertikalen Querschnitt zwei ineinander liegende rinnenförmige Profilsegmente
gemäß einer
weiteren Ausführungsform mit
zwei Klemmverbindungen in der Seitenansicht;
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4 in
der Seitenansicht ein Druckstück der
Klemmverbindungen der 1 bis 3;
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5 eine
Ansicht auf das Druckstück
der 4 in Richtung des Pfeils V gesehen;
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6 im
schematischen vertikalen Querschnitt zwei ineinander liegende rinnenförmige Profilsegmente
gemäß einer
dritten Ausführungsform
mit zwei Klemmverbindungen in der Seitenansicht;
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7 eine
Frontalansicht auf eine Klemmverbindung gemäß dem Pfeil VII der 6;
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8 in
der Frontalansicht ein Hakenelement einer Klemmverbindung entsprechend
den 1 und 6;
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9 eine
Seitenansicht auf das Hakenelement der 8 gemäß dem Pfeil
IX;
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10 einen
horizontalen Querschnitt durch die Darstellung der 9 entlang
der Linie X-X in Richtung der Pfeile Xa gesehen;
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11 eine
Seitenansicht auf ein Druckstück
einer Klemmverbindung gemäß den 6 und 7;
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12 eine
Draufsicht auf das Duckstück der 11 in
Richtung des Pfeils XII gesehen und
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13 eine
Rückenansicht
des Druckstücks der 11 und 12 in
Richtung des Pfeils XIII der 11 gesehen.
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In
der 1 ist mit 1 ein Gleitbogenausbau (nachgiebiger
Ausbau) für
den untertägigen
Bergbau bezeichnet, der sich aus mehreren rinnenförmigen Profilsegmenten 2, 3 zusammensetzt.
Zwei in Umfangsrichtung jeweils aufeinander folgende Profilsegmente 2, 3 überlappen
sich mit ihren Endabschnitten und sind in diesen Endabschnitten
mittels nachfolgend noch näher
erläuterter
Klemmverbindungen 4 so miteinander verspannt, dass sich
die Profilsegmente 2, 3 bei Gebirgsbewegungen
zu einander relativ verschieben können.
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Die
identisch ausgebildeten Profilsegmente 2, 3 weisen
jeweils einen Boden 5, vom Boden 5 aus sich bogenförmig erstreckende
Schenkel 6 sowie endseitig der Schenkel 6 angeordnete
Flansche 7 auf. Die Flansche 7 weisen bezüglich der
Symmetrieebene SE der Profilsegmente 2, 3 nach
außen
und besitzen unterseitig Kehlen 8, so dass sich die gerundeten
Oberseiten 9 der Flansche 7 in den Kehlen 8 gleitfähig abstützen können.
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Bei
der Ausführungsform
gemäß 1 sind die
Profilsegmente 2, 3 in Richtung zum nicht näher dargestellten
Gebirge hin offen. Sie können
aber auch so angeordnet sein, dass die Böden 5 der Profilsegmente 2, 3 in
Richtung zum Gebirge weisen.
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Die
Klemmverbindungen 4 umfassen ein Hakenelement 10 mit
einem U-förmig
gekrümmten
laschenartigen Flanschhaken 11, Hakenschenkel 12 sowie
in Ausnehmungen 13 der Hakenschenkel 12 eingeschweißte Schraubbolzen 14 mit
zugeordneten Muttern 15 (siehe auch 2 und 8 bis 10). Während der
Flanschhaken 11 die Oberseiten 9 der Flansche 7 des
innen liegenden Profilsegments 2, 3 übergreift,
liegen die an dem Flanschhaken 11 angrenzenden Hakenschenkel 12 an
den Außenseiten 16 der
Flansche 7. Die Schraubbolzen 14 sind mit ihren
zylindrischen Schäften 17 so
in die Ausnehmungen 13 der Hakenschenkel 12 eingeschweißt, dass die
Innenseiten der Hakenschenkel 12 mit einer an die Schäfte 17 angelegten
Tangente in einer Ebene verlaufen. Der Durchmesser der Schäfte 17 entspricht
etwa der doppelten Dicke der Hakenschenkel 12. Wie die 9 erkennen
lässt,
sind die Hakenschenkel 12 schmaler als der Flanschhaken 11 ausgebildet.
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Zu
der aus den 1 und 2 erkennbaren
Klemmverbindung 4 zählen
ferner (siehe 1 bis 5) V-förmig ausgebildete
Druckstücke 19 mit Spannschenkeln 20 und
Druckschenkeln 21. In den Druckschenkeln 21 sind
von den gerundeten Stirnseiten 22 ausgehend rechteckige
Aussparungen 23 vorgesehen, welche die Schäfte 17 der
Schraubbolzen 14 und die Hakenschenkel 12 umgreifen.
In den Spannschenkeln 20 sind Löcher 24 für den Durchtritt der
Gewindeabschnitte 25 der Schraubbolzen 14 vorgesehen.
Endseitig der Spannschenkel 20 befinden sich in Richtung
zu dem Flanschhaken 11 abgebogene und stirnseitig gerundete
Druckleisten 26. Deren Kontur ist an die Kehlen 8 der
Flansche 7 angepasst.
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Die
Längsachsen 27 der
Schraubbolzen 14 verlaufen V-förmig zueinander, wobei die
Längsachsen 27 von
dem Flanschhaken 11 ausgehend in Richtung auf die Muttern 15 divergieren.
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Bei
der Installation der Klemmverbindung 4 werden mit Hilfe
der Muttern 15 der Flanschhaken 11 gegen die Flansche 7 des
innen liegenden Profilsegments 2 und die Druckstücke 19 mit
ihren Druckleisten 26 in die Kehlen 8 sowie mit
den Stirnseiten 22 der Druckschenkel 21 gegen
die Außenseiten 16 der Flansche 7 des übergreifenden
Profilsegments 3 gezogen. Hierbei ist erkennbar, dass in
Abhängigkeit von
der Profilklasse und den damit verbundenen unterschiedlichen Höhen der
Flansche 7 lediglich in Abhängigkeit von der Länge der
Schraubbolzen 14 sich die Druckstücke 19 entlang der
Schraubbolzen 14 verlagern können.
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Die
Ausführungsform
der 3 unterscheidet sich von derjenigen der 1 und 2 dadurch,
dass die Flanschhaken 11a der Hakenelemente 10a bogenförmig gekrümmt sind
und lediglich die Flansche 7 des innen liegenden Profilsegments 2 übergreifen.
Alle anderen Bauteile entsprechen der Ausführungsform der 1 und 2,
so dass eine nochmalige Erläuterung
entbehrlich ist.
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Bei
der Ausführungsform
der 6, 7 und 11 bis 13 gelangt
einerseits, wie in den 6 und 7 dargestellt,
ein U-förmig
gekrümmter
Flanschhaken 11 zur Anwendung oder es werden bogenförmig gekrümmte Flanschhaken 11a gemäß der Ausführungsform
der 3 eingesetzt. Im Unterschied zu den vorangehend
beschriebenen Ausführungsformen
werden jetzt Klemmverbindungen 4a mit V-förmig ausgebildeten
Druckstücken 19a verwendet,
bei denen die Druckschenkel 21a schalenförmig gekrümmt sind
und die gegenüber
den Hakenschenkeln 12 vorstehenden Umfangsabschnitte der Schäfte 17 der
Schraubbolzen 14 umfassen.
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Die
Ausbildung der Spannschenkel 20 entspricht derjenigen der
Ausführungsform
der 1 bis 5. Eine nochmalige Erläuterung
ist mithin nicht notwendig.
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Auch
diese Bauart stellt sicher, dass in den diversen Profilklassen mit
unterschiedlichen Flanschhöhen
dieselben Klemmverbindungen 4a zum Einsatz kommen können und
zwar sowohl bei mit zum Gebirge hin offenen Profilsegmenten 2, 3 als
auch bei denjenigen Profilsegmenten 2, 3, bei
denen die Böden 5 zum
Gebirge gerichtet sind.
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- 1
- Gleitbogenausbau
- 2
- Profilsegment
- 3
- Profilsegment
- 4
- Klemmverbindungen
- 4a
- Klemmverbindungen
- 5
- Böden v. 2, 3
- 6
- Schenkel
v. 2, 3
- 7
- Flansche
v. 2, 3
- 8
- Kehlen
an 7
- 9
- Oberseiten
v. 7
- 10
- Hakenelemente
v. 4
- 10a
- Hakenelemente
v. 4a
- 11
- Flanschhaken
v. 10
- 11a
- Flanschhaken
v. 10a
- 12
- Hakenschenkel
- 13
- Ausnehmungen
in 12
- 14
- Schraubbolzen
- 15
- Muttern
- 16
- Außenseiten
v. 7
- 17
- Schäfte v. 14
- 18
- Innenseiten
v. 12
- 19
- Druckstücke
- 19a
- Druckstücke
- 20
- Spannschenkel
v. 19
- 21
- Druckschenkel
v. 19
- 21a
- Druckschenkel
v. 19a
- 22
- Stirnseiten
v. 21
- 23
- Aussparungen
in 21
- 24
- Löcher in 20
- 25
- Gewindeabschnitte
v. 14
- 26
- Druckleisten
an 20
- 27
- Längsachsen
v. 14
- SE
- Symmetrieebene
v. 2, 3