DE1107170B - Zuganker fuer den Grubenausbau - Google Patents

Zuganker fuer den Grubenausbau

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DE1107170B
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DE
Germany
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bolt
tie rod
hollow body
rod according
wedge
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Pending
Application number
DEA29170A
Other languages
English (en)
Inventor
Marcel Camille Jean Lemoine
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Anciens Etablissements Goldenberg et Cie
Original Assignee
Anciens Etablissements Goldenberg et Cie
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D21/00Anchoring-bolts for roof, floor in galleries or longwall working, or shaft-lining protection
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B13/00Dowels or other devices fastened in walls or the like by inserting them in holes made therein for that purpose
    • F16B13/04Dowels or other devices fastened in walls or the like by inserting them in holes made therein for that purpose with parts gripping in the hole or behind the reverse side of the wall after inserting from the front
    • F16B13/06Dowels or other devices fastened in walls or the like by inserting them in holes made therein for that purpose with parts gripping in the hole or behind the reverse side of the wall after inserting from the front combined with expanding sleeve
    • F16B13/063Dowels or other devices fastened in walls or the like by inserting them in holes made therein for that purpose with parts gripping in the hole or behind the reverse side of the wall after inserting from the front combined with expanding sleeve by the use of an expander

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Description

DEUTSCHES
kl. 5 c 11
INTERNAT.KL. E 21
PATENTAMT
A 29170 VI/5c
ANMELDETAG: 1. A P R I L 1958
BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UNDAUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 25. MAI 1961
Die Erfindung bezieht sich auf einen Zuganker mit einer aus zwei gegenüberliegenden Schalenkörpern bestehenden Metallhülse und einem Zugbolzen, dessen Schaft mit keilförmigen Verdickungen versehen ist, die bei einer Längsverschiebung des Zugbolzens in der Hülse eine Spreizung der mit Schrägflächen ausgebildeten Schalen bewirken.
Diese Anker werden im Bergbau für eine Vielzahl von Zwecken, insbesondere für die Befestigung von Halterungen in Mauern, von Maschinen auf ihren Fundamenten, überhaupt für alle Zwecke, bei denen ein beliebiger Körper an einem Tragkörper, in welchem ein Loch für die Aufnahme des Ankers hergestellt werden kann, gehalten wird, verwendet. In großem Umfange finden sie im Bergbau zur Sicherung des Hangenden, der Stöße und des Liegenden bei dem sogenannten Ankerausbau Anwendung.
Ein Nachteil der bekannten Anker besteht darin, daß die Keilkörper bei ihrer relativen Verschiebung gegenüber den Schalen nicht zuverlässig geführt werden. Hieraus ergibt sich die Gefahr, daß eine Versetzung zwischen den Schalen und den Keilkörpern erfolgt, die die Wirksamkeit der Verankerung beeinträchtigt.
Gegenstand der Erfindung ist ein Anker der vorstehend beschriebenen Art, bei welchem dieser Nachteil vermieden wird und gleichzeitig andere Vorteile erzielt werden.
Der Zuganker gemäß der Erfindung ist insbesondere dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Verdickung des Bolzenschaftes als Hohlkörper ausgebildet ist und daß die Schalenkörper der Hülse gegenüberliegende Führungsansätze aufweisen, die nach innen vorstehen und in den Hohlkörper hineinragen.
Durch das Vorhandensein dieser Führungsansätze wird gesichert, daß die auf dem Zugbolzen angeordneten Keilkörper während des ganzen Spreizvorganges den auf den Schalenkörpern gebildeten Schrägflächen gegenüberliegend verbleiben.
Ferner können diese Führungsansätze in vorteilhafter Weise als Träger für eine sich durch die Ausnehmung erstreckende Verbindungsvorrichtung für die Schalenkörper verwendet werden. Die Aushöhlung des Blocks ist nach oben durch eine Wandung begrenzt, welche durch ihren Kontakt mit den Führungsansätzen oder der Verbindungsvorrichtung die Trennung der Schalenkörper von dem Block verhindert.
Gemäß einer vorzugsweisen Ausführungsform der Erfindung besteht die Verbindungsvorrichtung aus einem starren Schaft, wie z. B. einem Niet, der in den Führungsansätzen gleiten kann und derart das Auseinanderziehen der Schalenkörper in der Quer-Zuganker für den Grubenausbau
Anmelder:
Anciens Etablissements Goldenberg & Cie. Zornhoff, Saverne, Bas-Rhin (Frankreich)
Vertreter: Dipl.-Ing. R. H. Bahr
und Dipl.-Phys. E. Betzier, Patentanwälte,
Herne, Freiligrathstr. 19
Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 19. April 1957
Marcel Camille Jean Lemoine,
Saverne, Bas-Rhin (Frankreich),
ist als Erfinder genannt worden
richtung oder ihre Ausdehnung ermöglicht, gleichzeitig aber ihr Gegeneinanderversetzen in der Längsrichtung verhindert.
Weitere Zielsetzungen und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von beispielsweisen Ausführungsformen der neuen Verankerungsvorrichtung an Hand der Zeichnungen. Von diesen zeigt
Fig. 1 in perspektivischer Darstellung, teilweise weggebrochen, eine erste Ausführungsform des Ankers gemäß der Erfindung,
Fig. 2 einen Längsschnitt, ebenfalls teilweise weggebrochen, einer zweiten Ausführungsform des neuen Ankers,
Fig. 3 einen Schnitt durch die erste Ausführungsform gemäß Linie 3-3 der Fig. 6,
Fig. 4 einen Schnitt durch die erste Ausführungsform gemäß Linie 4-4 der Fig. 6 und
Fig. 5 einen Schnitt durch eine Einzelheit der Ausführungsform gemäß Fig. 1 in größerem Maßstab,
Fig. 6, 7 und 8 Längsschnitte und veranschaulichen die verschiedenen Phasen des Spreizvorganges eines Gebirgsankers gemäß Fig. 1.
Der in Fig. 1 dargestellte Gebirgsanker besteht aus
zwei Schalenkörpern 1 und 2, die zusammen eine geteilte Hülse bilden. Diese Schalenkörper weisen auf ihrer Außenfläche Schrägflächen 3 auf, die dazu dienen, ihre Verspreizung in den Wandungen des
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Bohrloches zu erleichtern, und sind in dem unteren 24 des Bolzens, mit dem die Mutter dann nicht mehr
Bereich mit Längsschlitzen 4 versehen, deren Zweck auf Drehung fest verbunden ist, aufgeschraubt werden,
weiter unten noch beschrieben werden wird. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 sind zwei
Die durch die Schalen 1, 2 gebildete Hülse schließt Gruppen von Flächen vorgesehen, die durch die
einen Zugbolzen 5 ein, der einen Hohlkörper A trägt. 5 Stirnflächen 9 des Hohlkörpers A und die Flächen 21
Gemäß der Erfindung wird dieser Hohlkörper durch des Keilkörpers 16 gebildet sind. Die Flächen 9 beeinen keilförmigen Block gebildet, der durch zwei wirken eine entgegengesetzte Ausdehnung des oberen seitliche, einander gegenüberliegende Flächen 6 be- Teiles der Schalenkörper und die Flächen 21 eine grenzt wird, die an ihrer oberen Seite mittels einer Umfangserweiterung des unteren Teils derselben, die Wandung 7 verbunden sind. Der zwischen den beiden i0 durch die in diesem Bereich der Schalenkörper Seitenflächen 6 liegende Raum 8 ist hohl, indem von gebildeten Schlitze 4 begünstigt sind,
den beiden entsprechenden Seiten des Hohlkörpers A In Fig. 2 ist eine Ausführungsform des Zugankers nur schmale Bänder 9 bestehenbleiben. Diese Bän- gemäß der Erfindung dargestellt, die an sich genauso der 9 bilden die Seiten des Hohlkörpers A und arbei- ausgebildet ist wie die nach Fig. 1, jedoch mit dem ten mit den geneigten Flächen 10 der entsprechenden i5 Unterschied, daß der Keilkörper 16 a zylindrisch ge-Schalenhälften 1 und 2 zusammen. staltet ist und keine geknickten Flächen trägt. Die
Jeder dieser Schalenkörper weist einen sich von einzigen Flächen sind in diesem Falle die des Hohlseiner Innenfläche erstreckenden Führungsansatz 11 körpers A, der langer ausgebildet ist als gemäß Fig. 1. auf (Fig. 1 und 3), der in die Ausnehmung 8 eintreten Demzufolge weist auch das untere Ende der Schalenkann und eine der Führungsvorrichtungen für die 20 körper nicht die Längsschlitze 4 auf.
Schalen bildet. Die Ansätze 11 sind mit Löchern 12 Nachstehend wird nunmehr die Wirkungsweise des versehen, in welche ein an seinen beiden Enden 14 Zugankers gemäß der Erfindung an Hand der Fig. 6 verstemmter Niet 13 verschieblich eingesetzt ist. und 8 beschrieben, welche als Ausführungsbeispiel Dieser Niet verbindet die Schalenkörper 1 und 2 den Zuganker gemäß Fig. 1 in drei verschiedenen quer durch den Hohlraum 8 miteinander und ermög- 2, Phasen veranschaulichen.
licht derart eine Vergrößerung des Abstandes zwi- in Fig. 6 ist der Zeitpunkt veranschaulicht, in sehen den Schalenkörpern in der Querrichtung, ohne welchem der Anker soeben in das Bohrloch eingeführt daß diese sich zueinander in der Längsrichtung worden ist. Lediglich durch die Wirkung der Schwerverschieben können. Um ferner den Zusammenhalt kraft oder durch einen von Hand ausgeübten Druck der Schalenkörper und des Hohlkörpers vor Ver- wird der Zugbolzen 5 mit seinen Nockengruppen wendung der Vorrichtung zu sichern, ist ein Band 15 unter Öffnen der Schalenkörper 1 und 2 etwas nach vorgesehen, daß sich an einer der Schrägflächen 3 unten bewegt. Hierdurch erfolgt die Verspreizung der oder einer besonders für diesen Zweck in der Außen- Schalenkörper gegen die Wandungen des Bohrloches, fläche der Schalenkörper vorgesehenen Ausnehmung die durch die Schrägflächen 3 begünstigt wird,
abstützt und die Schalenkörper auf den Hohlkörper^ In der Stellung der Teile gemäß Fig. 6 ist der aufdrückt. Zugbolzen noch nicht hinreichend in den Keilkörper
Der Zugbolzen 5 ist mit dem Hohlkörper/Ϊ durch 16 eingeschraubt worden, um zu bewirken, daß der
einen hohlen Keilkörper 16 (Fig. 1 und 4) verbunden. Kopf 20 des Stiftes 19 zur Anlage an die Führungs-
Dieser Keilkörper weist in seinem oberen Bereich bei ansätze 11 kommt.
17 ein Innengewinde auf, in das das mit Außen- Die zweite Phase der Verankerung besteht darin, gewinde versehene Ende 18 des Zugbolzens 5 ein- 4° daß der Bolzen 5 durch die im Boden ihres Innengeschraubt ist. In eine Gewindebohrung, die sich gewindes gegen ihn blockierte Mutter 23 gedreht vom Ende 18 des Zugbolzens erstreckt, ist ferner ein wird und sich dadurch mit seinem Gewinde 17 in den Stift 19 eingeschraubt, dessen oberer Teil einen Keilkörper 16 einschraubt. Hierbei bleibt der Keil-Anschlußkopf 20 bildet. körper so lange unbeweglich, bis der Kopf 20 zur
Der Keilkörper 16 hat die Form eines Pyramiden- 45 Anlage an die Seitenflächen der Führangsansätze 11
stumpfes, dessen Seitenflächen 21 mit den in der gelangt (Fig. 7).
Innenfläche der Schalen auf beiden Seiten ihres Von diesem Zustand an bewirkt jede weitere Dre-
Längsschlitzes 4 gebildeten, entsprechend geneigten hung des Bolzens, der sich ja nunmehr nicht mehr
Schrägflächen 22 zusammenwirken. weiter in seiner Längsrichtung bewegen kann, eine
Auf dem unteren, mit Gewinde versehenen Ende 24 5° Abwärtsbewegung des Keilkörpers 16 und des mit des Zugbolzens 5 sitzt eine Mutter 23, die die Ab- diesem fest verbundenen Hohlkörpers^. Die Schrägstützplatte 26 hält. Diese Mutter ist in besonderer flächen des Hohl- bzw. Keilkörpers spreizen im Zuge Weise ausgebildet und wird in der aus der Fig. 5 dieser Abwärtsbewegung die Schalenkörper ausersichtlichen Weise betätigt. Ihr Innengewinde geht einander, und zwar erfolgt das Spreizen des oberen nicht durch, sondern ihr unterer Bereich 27 wird nur 55 Bereiches der Schalenkörper in entgegengesetztem durch eine Ausgangsbohrung gebildet. und das ihres unteren Bereiches in umfangver-
Demzufolge ist die Mutter 23, sobald sie bis zum größemdem Sinne, wie das im einzelnen bereits
Ende ihres Innengewindes auf den Bolzen 5 auf- oben erläutert wurde.
geschraubt worden ist, mit diesem auf Drehung fest Während dieses Spreizvorganges der Schalenkörper verbunden, solange nicht auf sie eine bestimmte 6o führen die Ansätze 11 den Hohlkörper A bei dessen Kraft, die höher als der Widerstand des Werkstoffes Abwärtsbewegung und verhindern derart jede Dreist, aus dem die Mutter besteht, und die einer für das hung der aus dem Zugbolzen 5 und den von diesem Weiterschneiden des Innengewindes erforderlichen getragenen Flächen 9 und 21 bestehenden Innenteil Kraft entspricht, welche durch das Gewinde 24 des gegenüber den Schalenkörpern. Dadurch wird ein Bolzens 5 auf sie ausgeübt wird. Sobald diese Kraft 65 vollkommenes Zusammenwirken der Schrägflächen überschritten wird, wird auch in den Boden 27 der während des Spreizvorganges erzielt. Die Ansätze 11 Mutter durch den Bolzen 5 ein Gewinde eingeschnit- gleiten in der Querrichtung auf dem Niet 13, welcher ten, und anschließend kann die Mutter auf das Ende derart den Spreizvorgang in dieser Richtung nicht
stört, andererseits aber jede Verschiebung der Schalenkörper in seiner Längsrichtung zueinander verhindert. Die Mitnahme des Bolzen 5 auf Drehung wirkt sich in einer steigenden Beanspruchung als Folge des von dem Gebirge im Zuge der hierdurch bewirkten Spreizung der Schalenkörper entgegengesetzten Widerstandes aus. Diese Energie wird schließlich so groß, daß sie die Kraft überwiegt, welche für das Weiterschneiden des Gewindes in der Mutter 23 durch das mit Gewinde versehene Ende 24 des Bolzens 5 erforderlich ist, so daß dann das Gewinde in dem Bereich 27 der Mutter weiter eingeschnitten wird. Damit ist die Blockierung der Mutter gegenüber dem Bolzen aufgehoben, und die Mutter schraubt sich auf den Bolzen auf, der selbst nicht weitergedreht wird. Es ist also möglich, erforderlichenfalls den Verspannungsvorgang durch weiteres Aufschrauben der Mutter 23 auf den Bolzen 5 weiterzuführen.
Während eines ersten Zeitintervalls bewirkt das Aufschrauben der Mutter gegebenenfalls lediglich die Beseitigung des etwa noch zwischen der Platte 26 und der Stirnwand des Bohrlochmundes vorhandenen Spiels. Nachdem dieses Spiel beseitigt ist, wird durch das weitere Aufschrauben der Mutter eine Zugwirkung auf den Bolzen ausgeübt, der sich demzufolge unter Mitnahme des inneren Keilsystems abwärts bewegt (Fig. 8).
Wie aus dieser Figur, die die letzte Phase des Verankerungsvorganges veranschaulicht, ersichtlich ist, ist dann der Kopf 20 von den unteren Flächen der Führungsansätze freigekommen, und die Mutter 23 ist auf den Gewindeteil 24 des Bolzens 5 aufgeschraubt worden. Der Spreizvorgang ist beendet, sobald, wie in dieser Figur dargestellt, die Wandung 7 des Hohlkörpers A zur Anlage gegen die oberen Stirnflächen der Führungsansätze 11 gelangt ist.
Aus der vorstehenden Beschreibung gehen die besonderen Vorteile, die durch die Anordnung der Führungsansätze 11 gemäß der Erfindung erzielt werden, klar hervor. Diese sichern, wie ersichtlich, die ordnungsgemäß gegenseitige Lage der Schrägflächen während des gesamten Spreizvorganges. Ferner ermöglichen sie die Verbindung der Schalenkörper miteinander in besonders vorteilhafter Weise durch den Niet 13. Außerdem wird dadurch, daß der Kopf 20 zur Anlage gegen die Führungsansätze gelangt, die Spreizmöglichkeit des Spreizdübels bestimmt, die dadurch begrenzt ist, daß die Wandung 7 zur Anlage an diese Führungsansätze gelangt.
Die Mutter 23 kann auch z. B. durch einen sie durchdringenden Abscherstift gegen Drehung auf dem Bolzen 5, bis eine vorbestimmte Beanspruchung überschritten wird, gesichert sein. Schließlich wäre es auch denkbar, daß das Gewindeloch nicht durchgeht, sondern blind endet und sein die Gewindebohrung abschließender Boden bei Überschreiten einer vorbestimmten Beanspruchung durch die Stirnfläche des Zugbolzens abgeschert wird.

Claims (7)

PATENTANSPRÜCHE:
1. Zuganker mit einer aus zwei gegenüberliegenden Schalenkörpern bestehenden Metallhülse und einem Zugbolzen, dessen Schaft mit keilförmigen Verdickungen versehen ist, die bei einer Längsverschiebung des Zugbolzens in der Hülse eine Spreizung der mit Schrägflächen ausgebildeten Schalenkörper bewirken, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Verdickung des Bolzenschaftes als Hohlkörper (A) ausgebildet ist und daß die Schalenkörper (1, 2) der Hülse gegenüberliegende Führungsansätze (11) aufweisen, die nach innen vorstehen und in den Hohlkörper (A) hineinragen.
2. Zuganker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsansätze (11) gleichzeitig Abstützungen für eine sich quer durch den Hohlkörper (A) erstreckende Verbindungsvorrichtung (13) zur Verbindung der Schalenkörper (1, 2) miteinander bilden.
3. Zuganker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (8) des Hohlkörpers (A) oben durch eine Wandung (7) abgeschlossen ist, die durch die Bewegung des Verspreizvorganges schließlich zur Anlage an die Ansätze (11) gelangt und dadurch den weiteren Spreizvorgang der Schalenkörper (1, 2) blockiert.
4. Zuganker nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsvorrichtung (13) aus einem starren Bolzen, z. B. einem Niet, besteht, der verschieblich in den Führungsansätzen (11) gelagert ist.
5. Zuganker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper (A) fest mit einem mit einer Innengewindebohrung zur Aufnahme des sich auf den Ansätzen (11) abstützenden Zugbolzens (5) versehenen Keilkörper (16) verbunden ist, um jenseits des Hohlraums (8) auszutreten.
6. Zuganker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine auf das mit Gewinde versehene Ende (24) des Zugbolzens (5) gegen Drehung fest aufgeschraubte Mutter (23), die sich nach Überschreiten einer bestimmten Kraft auf den Bolzenschaft, diesen gleichzeitig mit dem von ihm getragenen inneren Keilsystem zum Bohrlochmund ziehend, aufschraubt.
7. Zuganker nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mutter (23) ein unvollständiges Innengewinde aufweist und durch Anlage der Stirnfläche des Zugbolzens am Boden des Gewindeteils (27) gegenüber dem Bolzen vor Überschreiten einer bestimmten Kraft blockiert ist.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
© 109 608/72 5.61
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