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Profil für starr oder drucknachgiebig aneinander anzuschließende Segmente
von aus solchen zusammengesetzten Grubenausbaurahmen Die Erfindung bezieht sich
auf aus Segmenten, die starr oder bei Überschreiten eines vorbestimmbaren Druckes
nachgiebig aneinander angeschlossen werden können, zusammengesetzte Rahmen für den
Grubenausbau, insbesondere die Profilgestaltung der Segmente.
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Bisher werden für nachgiebige Ausbaurahmen in erster Linie rinnen-
oder belageisenartige Profile verwendet, die ineinander eingelegt werden. Diese
Profile und die aus ihnen zusammengesetzten Ausbaurahmen haben den Vorteil einer
vergleichsweise einfachen Gestaltung ihrer Spannverbindung im überlappungsbereich
der Segmente und erwünschter annähernd gleicher Widerstandsmomente in der Y- und
X-Achse, bei allerdings absolut geringeren Widerstandsmomenten in beiden Achsen,
was ihre Verwendung auf den drucknachgiebigen Ausbau beschränkt. Sie haben andererseits
aber den Nachteil eines vergleichsweise hohen Preises.
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Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, Grubenausbaurahmen aus Segmenten
von I-Profilen, die an sich wegen ihres, verglichen mit Rinnenprofilen, wesentlich
günstigeren Widerstandsmoments in der X-Achse vorteilhafter wären und auch in der
Herstellung billiger sind, zusammenzusetzen. Hierbei ergibt sich aber insbesondere
im Falle drucknachgiebiger Ausbaurahmen die Schwierigkeit, daß es nicht möglich
ist, die sich bei diesen Ausbaurahmen überlappenden und im überlappungsbereich gegeneinander
verspannten Segmente miteinander in solcher Weise zu verbinden, daß die Knickbeanspruchungen
aufgenommen werden können, die sich daraus ergeben, daß die Segmente nicht wie im
Falle von Rinnenprofilen im wesentlichen in einer Ebene liegen, sondern nebeneinander
gleiten. Deshalb haben sich nachgiebige Grubenausbaurahmen aus I-Profilen in die
Praxis nur in geringem Umfange einführen können.
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Durch die Erfindung wird ein sowohl für starr wie für drucknachgiebig
aneinander anzuschließende Segmente von Grubenausbaurahmen geeignetes Profil von
grundsätzlich I-Form geschaffen, durch dessen Gestaltung die Schwierigkeiten, die
bisher der drucknachgiebige Anschluß von I-Profilen insbesondere vom Gesichtspunkt
der Ausknickbarkeit von aus solchen bestehenden Ausbaurahmen ergab, vermieden werden
und das außerdem den Vorteil besitzt, daß es sowohl für drucknachgiebige wie auch
für starre Ausbaurahmen verwendbar ist.
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Das Profil gemäß der Erfindung ist seinem Grundgedanken nach dadurch
gekennzeichnet, daß der eine Flansch eines I-Profils zu einer durchlaufenden, dem
Profil des anderen Flansches angepaßten Keilnut ausgestaltet ist. Diese Keilnut
wird durch hakenförmiges Verfoimen des entsprechend verlängerten Endbereichs des
Steges des I-Profils gebildet.
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Das sich so ergebende Profil gemäß der Erfindung besitzt ein hohes
Widerstandsmoment in der X-Achse und ein gegenüber dem Rinnenprofil in der Y-Achse
gesteigertes Widerstandsmoment. Darüber hinaus sind Querschnittsveränderungen, die
sich durch das Zusammendrücken bzw. Auseinanderziehen bei den Rinnenprofilen zwangläufig
ergeben, praktisch vollkommen ausgeschaltet. Insoweit verhält sich das neue Profil
demnach wie die bekannten I-Profile.
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Die einander überlappenden Segmente eines Ausbaurahmens mit dem neuen
Profil werden bei ihrer Verspannung durch die doppeltwirkende, in über den Profilquerschnitt
gesehen symmetrischer Anordnung wirksame Keilnutreibung durch relativ geringe Spannkräfte
zusammengehalten, d. h. die erwünschte Lastaufnahme erfordert nur vergleichsweise
geringe Spanndrücke.
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Bei Verwendung des neuen Profils für starre Ausbaurahmen brauchen
lediglich die sich überlappenden Segmente durch Bohrungen ihrer aneinanderliegenden
Stege durchdringende Schraubenbolzen miteinander verspannt zu werden, ohne daß es
der zusätzlichen Verwendung von Laschen bedarf. In ebenso gegenüber den bekannten
Konstruktionen durch den Fortfall der Ohrenlaschen vorteilhafter Weise kann die
Verbindung der Segmente auch beschränkt nachgiebig gestaltet werden, indem lediglich
die in den Stegen der sich überlappenden Enden
zweier aneinander
anzuschließender Ausbausegmente angeordneten Bohrungen als Langlöcher ausgebildet
werden, wobei die ineinanderliegenden Profile, wie die bekannten Rinnenprofile,
unter gleichmäßigem Ineinandergleiten keine Knickbeanspruchungen aufeinander ausüben.
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Für die drucknachgiebige Verbindung von Profilsegmenten gemäß der
Erfindung miteinander wird gemäß einem besonderen Merkmal der Erfindung ein Bügel
verwendet, welcher die beiden ineinandergelegten Profilenden der aneinander anzuschließenden
Ausbausegmente umfaßt und in seinen in Richtung der Profilachse abgebogenen Längskanten
Bohrungen aufweist, durch die die Segmente miteinander verspannende Schraubenbolzen
gesteckt sind, d. h. ein Bügel von grundsätzlich -in ähnlicher Ausbildung für die
drucknachgiebige Verspannung von Rinnenpr ofilen bekannter Konstruktion.
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In weiterer Ausbildung der bekannten Ausführungsform der Erfindung
kann, um das gefürchtete »Aufspießen« der Segmente beim Zurückbleiben des Bügels
längs des Einschubweges mit Sicherheit zu verhindern, der Bügel an einer der Profilseiten
doppelt S-förmig .an den Steg des gleitenden Profils herangebogen und auf in eine
diesen abgebogenen Bereich abdeckende, parallel zu dem Profilsteg verlaufende Platte
aufgeschweißt sein. Die Platte und der am Steg anliegende Bereich des Bügels weisen
durchgehende Bohrungen, die mit den Bohrungen im Steg des gleitenden Profils fluchten
und seitlich durch diese Bohrungen bis in den Steg des gleitenden Profils eingeführte
Stifte auf. Die Stifte verbinden das gleitende Profil mit dem Bügel und erreichen
dadurch eine zwangläufige Führung desselben längs des festen Profils. Die Verspannung
der beiden ineinandergelegten Ausbausegmente bleibt deshalb während des gesamten
Einschubvorganges erhalten.
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In manchen Fällen, insbesondere bei Vorhandensein aggressiver Wässer
oder starker Verdrehkräfte, die bei ihrem zur Wirkung kommen die Spannschrauben
zum Abplatzen bringen könnten, ist die Verwendung von Schrauben zur Erzeugung der
Klemmwirkun des Bügels nachteilig. Diese Nachteile können bei einer weiteren Ausführungsform
des Bügels dadurch verhindert werden, daß dessen Längskanten im Bereich des Fußes
der von ihm umfaßten Segmente U-förmig gebogen und durch eine ebenfalls U-förmig
gebogene Platte, deren Schenkelenden ein Keilgetriebe bilden, verspannt werden.
Diese Keillasche kann von jeder beliebigen Seite in Längsrichtung der Segmente auf
den Bügel aufgetrieben worden und ermöglicht durch zweckentsprechende Wahl der Neigung
ihrer Keilflächen das genaue Einhalten des gewünschten Verspannungsdruckes.
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Die Bohrungen in den Profilstegen sind in den Fällen der starren und
gleitenden Verbindungen identisch. Daher kann in vorteilhafter Weise ein aus dem
neuen Profil bestehender Ausbaurahmen wahlweise starre oder nachgiebige Verbindungen
seiner ihn bildenden Segmente aufweisen. Von besonderem Wort ist diese Möglichkeit
beispielsweise in Abbaustrecken, in denen es notwendig ist, die Absenkung des Hangenden
an einem Stoß der Strecke durch eine nachgiebige Verbindung aufzufangen, am anderen
unverritzten Stoß den Ausbau jedoch starr auszuführen. Ein solcher aus dem neuen
Ausbauprofil gebildeter Ausbaurahmen ist dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens
eine seiner Verbindungen nachgiebig und die übrigen Verbindungen. starr oder beschränkt
nachgiebig ausgeführt sind.
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Das neue Profil ist nicht nur für die Bildung offener Streckenausbaurahmen,
sondern auch für den geschlossenen Ringausbau von Strecken oder Schächten anwendbar.
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In dem letzterwähnten Fall wirkt sich die neue Profilgestaltung wegen
der durch sie gegebenen leichten Anbringbarkeit der Distanzeisen und Einbauten,
die bei derartigen Schächten erforderlich sind, besonders vorteilhaft aus.
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In den Zeichnungen sind das neue Ausbauprofil und aus ihm zusammengesetzte
Ausbaurahmen in mehreren Ausführungsformen beispielsweise dargestellt.
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Fig. 1 zeigt einen aus dem neuen Ausbauprofil gebildeten Ausbaurahmen
mit einer nachgiebigen Verbindung im rechten und einer starren Verbindung der ihn
bildenden Segmente im linken Teil der Figur; Fig. 2 ist ein Schnitt längs der Linie
A-B der Fig. 1 zur Veranschaulichung einer starren Verbindung der Ausbausegmente;
Fig. 3 ist ein Schnitt längs der Linie C-D der Fig. 1 und veranschaulicht eine erste
Ausführungsform. des das Ineinandergleiten zweier Ausbausegmente ermöglichenden
Bügels; Fig. 4 zeigt in teilweise abgebrochener, der Fig. 3 entsprechender Darstellung
eine Einzelheit einer zweiten Ausführungsform des Bügels.
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In Fig. 1 sind mit 1 und 2 die beiden Stempel und mit 3 die Kappe
eines aus einem Ausbauprofil gemäß der Erfindung bestehenden Ausbaurahmens bezeichnet.
Das Ausbauprofil (vgl. Fig. 2 und 3) weist den Flansch 5 auf. Bei 6 ist der Steg
4 mit seinem entsprechend verlängerten Endbereich nach außen abgewinkelt und bildet
eine angepaßte Keilnut 8, die den Flansch 5' des Gegenprofils aufnimmt. Die Enden
der Segmente weisen die hinsichtlich ihrer Zahl grundsätzlich beliebigen, in ihrem
Durchmesser den sie durchdringenden Schraubenbalzen 10 entsprechenden Bohrungen
9 und 9' (Fig. 2) auf. Durch Anziehen der Muttern 10' werden die beiden Profile
gegeneinander verspannt. Es ergibt sich dann die im linken Bereich der Fig. 1 dargestellte
starre Verbindung.
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Die im rechten Teil der Fig. 1 veranschaulichte Gleitverbindung zweier
aneinander anzuschließender Ausbausegmente durch die beiden Bügel 11 und
12 ist in Fig.3 im Schnitt dargestellt. Die Bügel bestehen gemäß Fig. 3 aus einem
die beiden ineinandergelegten Profile 1 und 3 umschließenden Blech, dessen Endbereiche
13 und 14 in Richtung der Y-Achse parallel zueinander abgebogen sind und Bohrungen
12' und 13' aufweisen. Die Bohrungen weisen Schraubenbolzen 15 auf, die durch Muttern
15' die beiden Bügel 13 und 14 und damit die Profile 1 und 3 gegeneinander verspannen.
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Bei 16 und 17 ist der Bügel U-förmig an den Profilsteg abgebogen.
Auf die Bereiche 16 und 17 des Bügels ist die Platte 18 aufgeschweißt. Die Platte
18 weist zwei Bohrungen 19 auf, die mit der Bohrung 20 des U-förmigen Bereichs des
Bügels fluchten. Die Spannstifte 21 durchdringen diese Bohrungen 19 und 20 und reichen
bis in die Bohrungen 22 des gleitenden Profilsegmentes 3. Dadurch wird erreicht,
daß der Bügel von dem gleitenden Profil mit Sicherheit mitgenommen wird.
In
Fig. 4 ist eine schraubenlose Spannverbindung dargestellt. In diesem Falle sind
die Enden 14 und 15 des Bügels bei 23 und 24 U-förmig abgebogen. In diese Enden
greifen die ebenfalls U-förmigen, in Längsrichtung keilförmig zueinander verlaufenden
Schenkel 25 und 26 einer Lasche 27 ein, so daß bei fortschreitendem Antreiben der
so gebildeten Keiltasche in Richtung der Längsachse der Ausbausegmente die Verspannwirkung
erzeugt wird. Durch Bewegen der Keiltasche in entgegengesetzter Richtung zwecks
Raubens wird die Verspannwirkung wieder aufgehoben.
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In den Zeichnungen ist die Möglichkeit, einen beschränkt nachgiebigen
Ausbaurahmen aus dem neuen Ausbauprofil herzustellen, nicht veranschaulicht. In
diesem Falle sind die Bohrungen 9 und 9' zweier ineinander eingelegter Profile 2
und 3 als Langlöcher ausgeführt, die eine relative Bewegung der diese durchdringenden
Schraubenbolzen 10 in Richtung der Profillängsachse zulassen.