DE1048851B - Kappschuhartiges, loesbares Verbindungselement fuer Grubenausbauteile - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Als Verbindungselemente zwischen Ausbauteilen, wie Stempeln und Kappen in Strecken und Streben oder Ausbaubögen, sind von diesen Teilen lösbare Kappschuhe und lösbare oder teilweise feste, mit den Ausbauteilen verbundene Gelenke, Stützgelenke, sokkelartige Auflagen usw. bekannt.

Bekannte Kappschuhe sind als im wesentlichen Z-förmiges Blech mit dem mittleren Profilteil des Z-Querschnitts auf Stempel aufgelegt oder aufgeschoben und halten in der Hauptsache mit ihren freien to Schenkeln, Stempel und Kappe bzw. Bogen od. dgl. senkrecht zur Streckenrichtung schubfest zusammen. Oft ist auch der freie Schenkel des Z-Querschnitts über dem Flansch der als Kappe verwandten Schiene zur Streckenmitte hin abgebogen, so daß sein abgebogener Teil mit dem mittleren Balken des Z-Querschnitts eine Gabel bildet, die den Schienenflansch einschließt. Zuweilen ist der andere freie Schenkel des Z-Querschnitts um einen Teil des Stempelumfangs gelegt und sogar zusätzlich durch Schrauben od. dgl. daran befestigt. Solche Verbindungen von Kappschuh mit Kappe einerseits und Stempel andererseits sollen das Kippen der Kappe verhindern. Tatsächlich werden die das Kippen auslösenden Schubkräfte in Streckenrichtung und Biegemomente um Achsen senkrecht zur Streckenrichtung teilweise von so gefügten Verbindungen aufgenommen. Die Kraft- und Biegemomentaufnahme sowie die damit verbundene Kippfestigkeit als Widerstand gegen Kippen zur Stempelachse an der Auflagerstelle ist jedoch unzureichend und die Festigkeit der Verbindung zum Stempel bzw. Kappe usw. um ein Vielfaches geringer als die Festigkeit, die einer aus einem Stück gefertigten Stempel-, Kappen-, Rahmenecke zukommen würde. Die Verbindung Kappschuh—Stempel bzw. Kappschuh—Bogen usw. ist also eine Stelle, an der bei nicht ganz senkrecht zur Streckenachse liegender Belastung, die den Regelfall darstellt, die Zerstörung schon einsetzt, wenn die Beanspruchungsgrenzen von Stempel und Kappe bei weitem nicht erreicht sind. Letzteres gilt auch für bekannte Kappschuhe aus einem rohrförmigen Kniestück, das einseitig auf ein Ausbauelement aufgeschoben und in das anderseitig die Kappschiene in einen Schlitz eingehängt ist.

Ähnlich liegen die Verhältnisse ferner für alle nur aufgelegten oder lösbar mit Stempel oder Kappe verbundenen, häufig auch als Kappschuh angesprochenen Stützgelenke, die oft einen großen Teil des Stempelbzw. Kappschuhumfanges umfassen. Als offene Profile haben diese Stützgelenke aber stets eine kleine Torsionsfestigkeit.

Auch alle bekannten lösbaren sockelartigen Auflagen und Gelenke, besonders die am Steg von Einstegprofilen befestigten, haben nur geringe Biege-, Kapp s chuhar tiges,

lösbares Verbindungselement

für Grubenausbauteile

Anmelder:

Johann Usspurwies G.m.b.H.,
Duisburg -Wanheimerort, Neuenhofstr. 66

Dipl.-Phys. Friedrich Wilhelm Reifges, Krefeld-Bockum, und Friedrich Wilhelm Paurat, Duisburg,

sind als Erfinder genannt worden

Torsions- und Schubfestigkeit, zumindest in einer Richtung.

Alle bekannten Verbindungen von Ausbauteilen mittels lösbarer Verbindungselemente sind nach obigem im \f-ergleich zu den Ausbauteilen selbst sehr schwach. Es sind zwar auch fest mit den Ausbauteilen verbundene Gelenke, Stützgelenke, sockelartige Auflagen usw. bekannt, die derartige Verbindungsschwächen nicht aufweisen; doch haben diese den Nachteil, daß die Stempel, Kappen, Bögen usw. zusätzlicher Bearbeitung bedürfen, welche praktisch, alle Schachtanlagen ausschließen möchten, besonders dann, wenn sie Altschienen benutzen.

Neben den erwähnten besteht ein weiterer Nachteil der bekannten Verbindungselemente in der Tatsache, daß die Verbindungselemente sich schlecht rauben lassen.

Die erwähnten, im wesentlichen aus Z-förmig gebogenen Blechen bestehenden Kappschuhe gestatten zwar, die Kappe in Streckenrichtung herunterzureißen, es sind aber zu diesem Rauben große, durch besondere Vorrichtung zu erzeugende Kräfte erforderlich, deren Angriff am Ausbau nicht selten zu dessen Beschädigung oder gar Zerstörung führt. Außerdem ist ein großer Arbeitsaufwand erforderlich.

Noch größer sind naturgemäJß diese Schwierigkeiten, wenn der Z-förmige Kappschuh die Ausbauteile teilweise umfaßt. Man hat daher solche Kappschuhe in zwei Hälften geteilt, die, zu beiden Seiten des Ausbaurahmens aufgesetzt, die zu verbindenden Ausbauteile umklammern und durch Schrauben od. ä. zusammengehalten werden. An den beschriebenen Nachteilen wird aber hierdurch nichts geändert. Ähnlich

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Claims (3)

liegen bezüglich des Rauhens die Verhältnisse hei Gelenken, Stützgelenken, Auflagesockeln usw. Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt lösbare Verbindungselemente zwischen Stempel und Kappe, Bögen usw., die üblicherweise als Auflager, Kappschuhe, Stützgelenke, Gelenke bezeichnet werden, so auszubilden, daß die Verbindungsstelle der Verbindungselemente mit Stempel, Kappe usw. genauso große Kräfte und Biegemomente aufnehmen können wie der Stempel, die Kappe usw. selbst, ohne daß Befestigungsmittel, wie Schrauben usw., erforderlich sind. Auch sollen vollkommen unbearbeitete Stempelbzw. Kappenenden Verwendung finden und kraftschlüssig an die Verbindungselemente angeschlossen werden können und die unter Last stehenden Verbindungselemente sich möglichst ohne Kraftaufwand, d.h. mit gegen die Belastung zu vernachlässigenden Kräfte von den Ausbauteilen trennen lassen und so ein bequemes Rauben ermöglichen. Dabei soll das Verbindungselement selbst stabil und kippsicher aufruhen und von Torsionsbeanspruchungen praktisch frei bleiben. Die Erfindung betrifft ein kappschuhartiges, lösbares Verbindungselement für Ausbauteile von Untertageräumen, welches zur Befestigung an einem Ausbauteil, z. B. an einem Stempel mit einer Aufsteckhülse, sowie zum Einhängen einer Kappschiene eingerichtet ist, und besteht darin, auf den Hülsenboden Stützen aufzusetzen sowie diese gegen den Schienenfuß der zwischen die Stützen eingehängten Kappschiene anzulegen. Im allgemeinen sind die Stützen firstartig gegeneinander geneigt, vorzugsweise so, daß zumindest eine der Stützen unter Zwischenschaltung von Gelenken am Hülsenboden und/oder am Schienenfuß der eingehängten Kappschiene gelagert ist, wobei möglichst zumindest eine der Stützen ein etwa mittiges Gelenk aufweist und dieses durch eine Brücke im instabilen Gleichgewicht gesichert ist. Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden, zugleich weitere Merkmale der Erfindung aufzeigenden Zeichnung unter Betonung der durch die Erfindung erreichten Vorteile erläutert. Es zeigt Fig. 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Verbindungselementes und Fig. 2 eine Ansicht des Gegenstandes der Fig. 1 in Richtung des Pfeiles A. Die Figuren zeigen ein Schienenprofil 1, auf das von oben, geführt zwischen Führungselementen 2, in bekannter Weise eine Hülse 3 so weit aufgeschoben ist, bis der gerade oder gemäß der Figur gebogene Hülsenboden 4 auf dem Schienenende aufliegt. Der Hülsenquerschnitt und damit der Hülsenboden überragt die Flanschbreite der Schiene 1 seitlich. Die seitlichen Grenzen des Hülsenbodens 4 sind mit der Kappschuhschiene 5 durch, statisch gesehen, an den Enden durch Gelenke 6 a gelenkig gelagerte Stützen 6 bzw. eine nur Ausknickbeanspruchungen aufnehmende Brücke 7 verbunden. Dabei zeigt der breite Schienen-"fuß 5 b der Kappe nach oben und wird an der durch 'Schienenfuß und -steg gebildeten Hohlkehle unterstützt. Bei Belastung in Richtung der Hülsenachse entstehen in beiden Stützen 6 Längskräfte, in den Auflagern also je eine Kraftkomponente in Richtung der Hülsenachse und senkrecht dazu. Beide Kraftkomponenten entstehen genauso durch reine Querkraftbeanspruchung in Streckenrichtung und durch eine Biegemomentbeanspruchung um eine Achse senkrecht zur Streckenrichtung. Die Beanspruchung der Auf-Jäger bleibt also richtungs- und verhältnisgleich bei beliebiger Belastung, worin ein besonderer Vorteil gesehen wird. Die Kappschiene 5 ist praktisch an ihrem obenliegenden Schienenfuß 5b aufgehängt, so daß kein Kippen um ihr Auflager und auch kein Kippen der Schiene selbst unter Torsion um die Schienenlängsachse möglich ist. Ein Biegemoment um eine Achse senkrecht zur Streckenachse kann sich auf die Kappschiene 5 kaum selbst übertragen, da der Hebelarm ίο praktisch Null ist. Auch löst ein solches Moment bis in die Auflager der Stützen 6, 7 im Hülsenboden 4 nur Längskräfte aus. Die so gebildete Verbindung für Ausbauteile ist leicht so einzurichten, daß sie in der Lage ist, die gleichen Kräfte aufzunehmen wie die Ausbauteile. Damit ein Ausbau bei Verwendung der erfindungsgemäßen Verbindungselemente leicht geraubt werden kann, weist die linke der an den Enden gelenkig gelagerten Stützen 6 auch in der Mitte ein Gelenk 6 b auf. Hierdurch ist ein labiles Gleichgewicht gegeben, das bei kleiner Störung ein Gelenkknicken dieser Stütze 6 im Gefolge hat und damit ein Absinken der Kappschiene 5. Der freie Raum zwischen Kopf der Kappschiene'5 und Hülsenboden 4 ist so groß gewählt, daß die durch elastische Deformationen unter Spannung stehende Schiene 5 sich vollkommen entspannen kann, wenn beim Lösen der Verbindung kein loses Gestein nachbricht, Um den Zustand des labilen Gleichgewichtes zu sichern, ist an der oberen Hälfte der durch Gelenk geteilten Stütze 6, nicht aber an der unteren, eine Brücke 7 angeschweißt, die bis zur Bodenplatte 4 reicht, dort bei Aa angeschraubt ist und bei Verschiebung in den instabilen Zustand das auftretende Biegemoment aufnimmt. Damit beim Lösen der Schraube bei 4ö nicht plötzlich eine Instabilität eintritt, bildet die durch Mittelgelenk 6 δ geteilte Stütze 6 einen leichten Knick profilwärts. Hierdurch wird der untere Teil der Brücke 7 mit einer kleinen Kraft auch nach Lösen der Schraube noch gegen die Bodenplatte 4 gedrückt, worin eine Sicherung zu sehen ist. Das Rauben kann auch dadurch ermöglicht oder erleichtert werden (s. Ausführung rechte Stütze), daß an der Auflagerstelle Werkstoffe 8 geringer Scherfestigkeit eingelegt werden, wie Talg, Paraffin, Blei, die eine Schmierung bewirken. Bei der beschriebenen Konstruktion ist der Stempel 1 nach allen Richtungen gegen die Kappe 5 verschiebbar, wenn die Verbindung erst einmal gelöst ist. Patentansprüche:

1. Kappschuhartiges lösbares Verbindungselement für Ausbauteile von Untertageräumen, welches zur Befestigung an einem Ausbauteil mit einer Aufsteckhülse sowie zum Einhängen einer Kappschiene eingerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Hülsenboden (4) Stützen . · - (6) aufgesetzt sowie diese gegen den Schienenfuß (Sb) der -zwischen die Stützen (6) eingehängten Kappschiene (5) angelegt sind.

2. Verbindungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützen (6) firstartig

■ gegeneinander geneigt sind und die Kappschiene (5) in -der Kehle zwischen Schienenfuß und Schienensteg unterstützen.

3. Verbindungselement nach den Ansprüchen 1 - und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der Stützen (6) unter Zwischenschaltung von . Gelenken .(6 a) am Hülsenboden (4) und/oder -am