DE10219155C1 - Bergbaumetalldübel - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Bergbaumetalldübels mit auf der Außenseite angebrachten Kerben. Um eine leichte und einfache Herstellung des Bergbaumetalldübels zu erreichen und gleichzeitig eine lange Lebensdauer des Bergbaumetalldübels im Einsatz im Gestein zu erreichen, wird ein Bergbaumetalldübel aus einem Flachmaterial geformt, welches mit Kerben versehen wird und mittels Kaltwalzen zu einem Rohr verformt wird.
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstel
len eines Bergbaumetalldübels mit auf der Außenseite angebrachten
Kerben, gemäß dem Oberbegriff vom Patentanspruch 1.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift 21 03 132 A ist eine Hülse für
Selbstbohrdübel und ein Verfahren zur Herstellung der Hülse bekannt.
In dieser Offenlegungsschrift ist eine Hülse aus Flachmaterial offen
bart. Das Flachmaterial wird im abgelängten Zustand gerollt. Das
Flachmaterial und die daraus geformte Hülse weist Zacken zumindest
an einem Ende auf. Diese Hülse wird in einem Berg enthaltenen Tun
nel in den Berg selber hineingetrieben. Über einen Konus wird das
gezackte Ende aufgespreisst. Dadurch verbindet sich die Hülse mit
dem Berggestein.
Lediglich die Zacken sorgen für ein gutes halten der Hülse in Gestein
des Berges.
Des weiteren ist aus der US-Druckschrift US 38 37 258 A eine Metho
de zum Verstärken einer Gesteinsformation mit Bergbaudübeln offen
bart. In diesem Verfahren wird auch eine Hülse offenbart, welche ein
C-Profil aufweist. Die Hülse ist jedoch nicht geschlossen. Große
Spannungsspitzen können somit schlecht aufgefangen werden.
Aus der deutschen Druckschrift DE 100 17 750 A1 ist ein Gebirgsan
ker bekannt. Dabei ist ein Befestigungselement für den Einsatz im
Berg- und/oder Tunnelbau offenbart. Das Befestigungselement weist
einen Aufnahmekörper auf, dass an einem Ende mit einem Bohrkopf
versehen ist und am gegenüberliegenden Ende ein Angriffsmittel auf
weist. Der Aufnahmekörper weist eine Längsbohrung auf, in der eine
Lörtenmasse angeordnet ist. Der setzrichtungsseitig abgewandte
Endbereich des Befestigungselementes weist zumindest eine Durch
gangsbohrung auf. Zwischen der Mörtelmasse und der Durchgangs
bohrung ist eine Mischvorrichtung angeordnet, die beim Setzvorgang
die einzelnen Komponenten der Mörtelmasse von Austritt durch die
Durchgangsbohrung durchmischt.
Die Gebirgsankerkonstruktion ist jedoch aufwendig gehalten. Durch
das Vorsehen einer Mischvorrichtung etwa werden die Kosten bei der
Produktion leider hoch gehalten.
Aus der deutschen Druckschrift DE 43 43 313 A1 ist eine aktive Stütz
schwelle für den Grubenausbau in Streb- und Strecke offenbart. Eine
für den untertägigen Bergbau einsetzbare, aktive Stützschwelle, wel
che dort offenbart ist, besteht aus einem Hohlkörper, dessen Wan
dung insgesamt oder teilweise aus Blech besteht. Durch Einfüllen,
insbesondere von Wasser wird der Hohlkörper so aufgebläht, so dass
er einen Hohlraum oder auch Ausbruch ausfüllen kann, in den er nicht
in nichtaufgeblähten Zustand vorher eingeschoben oder eingesetzt
worden ist. Dabei sind die einzelnen Hohlkörper mit Koppelteilen ver
sehen, um sie untereinander oder auch mit dem Gebirge oder den
Ausbau so verbinden zu können, dass sie in der vorgegeben Position
auch während des Setzvorganges verbleiben. Allerdings sind diese
aufblähbaren Hohlkörper aus Blech nicht besonders haltbar im Gebir
ge oder Gesteinsmassiven. Oder gerade das Verbleiben der Stütz
schwellen oder der Baumetalldübel ist besonders entscheidend für die
Langlebigkeit etwa eines Tunnels, in dem die Stützelemente einge
setzt werden.
Weiterhin sind Dübel aus Metall zum Einsatz im Bergbau bekannt. Die
bisher eingesetzten Dübel bestehen aus Vollmaterial und werden in
das Gestein beim Bergbau nach Bohren eines Loches eingetrieben.
Diese Dübel sorgen dafür, dass ein in den Berg getriebener Stollen
nicht einstürzt. Durch die Verwendung von einem zusätzlichen Medi
um, z. B. eines Klebemittels, wird eine zusätzliche Sicherung gegen
Einstürzen des Stollens gewährleistet.
In den bisherigen Lösungen war es erforderlich, ein Loch zu bohren,
um erst dann einen Dübel mit einer Klebepatrone einsetzen zu kön
nen. Es ist also nicht möglich, durch die Stange hindurch das Klebe
mittel einzuführen.
Es ist somit Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Verfügung zu
stellen, mit dem ein Bergbaumetalldübel einfach und kostengünstig
hergestellt werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 ge
löst. Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprü
chen.
Das Loch zum Einsetzen des Dübels braucht nicht in einem eigenen
Arbeitsvorgang gebohrt werden, d. h. es kann mit dem Dübel selbst
gebohrt werden. Mit einem solchen Dübel kann das Loch auch ge
bohrt werden, wenn auf dem Dübel eine Bohrkrone aufgesetzt wird.
Das Gestein kann bei der Erfindung durch den Dübel hindurch abge
saugt werden.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Längsseiten des Flachmaterials
nach dem Umformen miteinander verschweißt werden. In dieser Aus
führungsform, lässt sich auf einfache Weise ein geschlossenes Rohr
profil bewerkstelligen. Dadurch, dass das Rohrprofil geschlossen ist,
kann an der Naht kein Klebemittel, wenn es in das Rohr hineinge
drückt wird, entweichen. Somit ist ein hoher Druckaufbau des Klebe
mittels im Rohr möglich.
Wenn die Kerben eine Längsrichtung aufweisen, die orthogonal oder
in einem Winkel zu einer Längsachse des Rohres angeordnet ist, kann
sich ein hoher Reibungs- und Haftkoeffizient zwischen Dübel und Ge
stein ergeben. Dadurch ist eine gute Sicherung des Dübels gegen
Herausfallen und/oder Rutschen des Dübels aus dem Gestein in die
sem Ausführungsbeispiel gewährleistbar.
In einem anderen Ausführungsbeispiel zeigt sich ein besonderer Vor
teil in der Lebensdauer des Dübels im Gestein. In diesem Ausfüh
rungsbeispiel kann es besonders vorteilhaft sein, wenn die Kerben in
Reihen parallel zur Längsachse des Dübels angeordnet sind.
Wenn die Kerben in Reihen angeordnet sind, kann eine einfache Her
stellung des Dübels in diesem Ausführungsbeispiel erreicht werden,
da das Werkzeug, welches die Kerben schafft, je nach Bedarf in das
Werkstück, den Bergbaumetalldübel, eindringen muss.
Wenn die Kerben in einer Reihe mit gleichem Abstand zueinander an
geordnet sind, kann zum einen das Werkzeug einfach aufgebaut wer
den und nach dem Einbau des Dübels in das Gestein, ergibt sich eine
gleichmäßige Kraftverteilung. Dies trägt zum Kostensparen und zum
Erreichen einer langen Lebensdauer bei.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Kerben der einen Reihe in der Hö
he zu den Kerben zumindest einer anderen Reihe versetzt angeordnet
sind. In diesem Ausführungsbeispiel ergibt sich zwischen Dübel und Ge
stein eine besonders tragfähige und belastbare Klebeschicht.
Wenn die Kerben alle dieselbe Form aufweisen, kann ein und dasselbe
Werkzeug zur Herstellung der Kerben in dem Bergbaumetalldübel genutzt
werden. Dadurch können die Kosten bei der Herstellung minimiert wer
den. Es wird nur ein Werkzeug benötigt. Es können jedoch mehrere
Werkzeuge von derselben Art vorgehalten werden, um kurze Stillstands
zeiten zu erreichen.
Wenn alle Kerben dieselbe Länge aufweisen, ist das Werkzeug bei der
Herstellung der Kerben immer gleich lang in Eingriff. Dadurch kann der
Abnutzungsgrad des Werkzeuges klar bestimmt werden, was eine ge
naue Steuerung der Stillstands- und Wartungszeiten für das Werkzeug
erheblich vereinfacht.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Kerben einen dreiecksförmigen
Querschnitt aufweisen, wobei die in das Dübelinnere gerichtete Spitze
des Dreiecks eine Rundung aufweist. Ein derart gestaltetes Werkzeug
zum Herstellen der Kerben ist besonders einfach herzustellen und extrem
langlebig. Dadurch kann eine Minimierung der Unterhaltskosten bei der
Herstellung des Dübels erreicht werden.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung
anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht auf das Flachmaterial das in diesem Verfahren
benutzt wird,
Fig. 2 einen Querschnitt durch das Flachmaterial entlang der Linie II
aus Fig. 1,
Fig. 3 eine Biegung des Flachmaterials entsprechend des Verfahrens,
Fig. 4 eine Umbiegung des Flachmaterials zu einem Rohr entsprechen
des Verfahrens zum Erreichen eines Bergbaumetalldübels,
Fig. 5 einen Querschnitt durch das zu einem Rohr gebogene und ver
schweißte Material,
Fig. 6 eine perspektivische Ansicht des Bergbaumetalldübels und
Fig. 7 eine Kerbe aus Fig. 6 in einer Detailansicht.
In Fig. 1 ist ein Flachmaterial 14 zu erkennen. In einem ersten Bearbei
tungsschrift in diesem Ausführungsbeispiel werden die Kerben 2 in das
Flachmaterial 14 eingebracht. Die Kerben 2 sind dabei in den Reihen 5,
5a, 6 und 6a angeordnet. Es ist zu erkennen, dass die Höhe der Kerben
2 von Reihe zu Reihe in der Höhe variiert. Die Höhe der Kerben 2 ist da
bei parallel zur Längsachse 11 des Flachmaterials 14 definiert. Die Form
und Länge der Kerben 2 sind in allen Reihen 5, 5a, 6 und 6a gleich. Die
Kerben 2 werden in das Flachmaterial 14 mit einem Werkzeug eingear
beitet. Das Flachmaterial 14 ist ein Blech aus Metall. Die Längsseiten 7
und 8 des Flachmaterials 14 verlaufen parallel zur Längsachse 11 des
Flachmaterials 14. Die Kerben 2 verlaufen quer zur Längsachse 11.
In Fig. 2 ist ein Querschnitt durch das Flachmaterial 14 entlang der Linie
II aus Fig. 1 zu erkennen. Das Flachmaterial 14 wird auf beiden Seiten
durch die Längsseiten 7 und 8 des Flachmaterials 14 abgeschlossen. Ei
ne Kerbe 2 der Reihe 5 ist in dieser Figur zu erkennen. Auch ist eine
Flanke 9 und eine Flanke 10, die von einem Werkzeug in das Flachmate
rial 14 eingearbeitet wurde, zu erkennen. Ebenso ist zu erkennen, dass
die Flanken 9 und 10 einen Winkel zur Längsseite 8 und 9 aufweisen, der
maximal 90° ist.
In Fig. 3 wird ein nächster Bearbeitungsschritt gezeigt, durch den das
Flachmaterial 14 derart gebogen wird, dass sich eine Rundung ergibt und
die Kerbe 2 auf der Außenseite des Flachmaterials liegt.
In Fig. 4 ist das zu einem Rohr gebogene Flachmaterial 14 nach dem
Kaltwalzen dargestellt. Dadurch wird der Bergbaumetalldübel 1 gebildet.
In Fig. 5 ist eine Schweißnaht 3 zu erkennen, durch die die Längsseiten 7
und 8 des kaltumgeformten und gebogenen, nun im Zustand eines Roh
res befindlichen Flachmaterials 14 verbunden werden.
In Fig. 6 ist der Bergbaumetalldübel 1 mit Kerben 2, die in Reihe 5, 5a, 6
und 6a angeordnet sind, dargestellt. Der Bergbaumetalldübel ist aus ei
nem Flachmaterial aus Blech zu einem Rohr mit rundem Querschnitt her
gestellt. Dabei sind die Längsseiten 7 und 8 derart zusammengebogen,
dass sie über eine Schweißnaht 3 miteinander verbunden sind. Die
Längsachse 11 verläuft zentrisch durch die Mitte des Bergbaumetalldü
bels 1.
In Fig. 7 ist eine Kerbe 2 in einer Draufsicht dargestellt. Die Kerbe 2 ist
dabei in dem Bergbaumetalldübel 1 eingebettet. Die Kerbe 2 weist einen
dreiecksförmigen Querschnitt auf, wobei die in das Flachmaterial ein
greifende Spitze des Dreiecks gerundet ist. Die Kerbe 2 weist eine Flan
ke 9 und eine Flanke 10 auf. Die Flanken 9 und 10 sind im Verhältnis zur
Oberfläche des Bergbaumetalldübels 1 leicht geneigt. In einem speziellen
Ausführungsbeispiel weisen die Flanken 9 und 10 einen rechten Winkel
zur Oberfläche des Bergbaumetalldübels 1 auf. Die Kerben 2 weisen in
einem besonderen Ausführungsbeispiel unterschiedliche Längen auf.
Claims (9)
1. Verfahren zum Herstellen eines Bergbaumetalldübels (1) mit auf der
Außenseite angebrachten Kerben (2), durch Umformen eines Flach
materials (14) dadurch gekennzeichnet, dass zunächst ein Flach
material (14) mit Kerben (2) versehen wird und dann mittels Kaltwal
zen zu einem Rohr verformt wird, und abschließend die Längsseiten
(7, 8) des zu einem Rohr umgeformten Flachmaterials (14) miteinan
der verschweißt werden.
2. Bergbaumetalldübel (1) hergestellt nach dem Verfahren nach An
spruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kerben (2) eine Längs
richtung aufweisen, die orthogonal oder in einem Winkel zu einer
Längsachse (11) des Rohres angeordnet ist.
3. Bergbaumetalldübel (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, da
durch gekennzeichnet, dass die Kerben (2) in Reihen (5, 5a, 6 und
6a) parallel zur Längsachse (11) des Rohres angeordnet sind.
4. Bergbaumetalldübel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da
durch gekennzeichnet, dass die Kerben (2) in Reihen (5, 5a, 6 und
6a) angeordnet sind.
5. Bergbaumetalldübel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da
durch gekennzeichnet, dass die Kerben (2) in einer Reihe (5, 5a, 6
oder 6a) mit gleichem Abstand zueinander angeordnet sind.
6. Bergbaumetalldübel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da
durch gekennzeichnet, dass die Kerben (2) der einen Reihe (5, 5a, 6
oder 6a) in der Höhe zu den Kerben (2) zumindest einer anderen Rei
he (5, 5a, 6 oder 6a) versetzt angeordnet sind.
7. Bergbaumetalldübel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da
durch gekennzeichnet, dass alle Kerben (2) dieselbe Form aufwei
sen.
8. Bergbaumetalldübel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da
durch gekennzeichnet, dass alle Kerben (2) dieselbe Länge aufwei
sen.
9. Bergbaumetalldübel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da
durch gekennzeichnet, dass die Kerben (2) einen dreiecksförmigen
Querschnitt aufweisen, wobei die in das Bergbaumetalldübelinnere (1)
gerichtete Spitze des Dreiecks eine Rundung aufweist.
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