DE10219155C1 - Bergbaumetalldübel - Google Patents

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.