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D; ucknachgiebige Verbindung für ring- oder bogenförmige Grubenausbausegmente
von I-Profil Die Erfindung bezieht sich auf die drucknachgiebige Verbindung für
rinb oder bogenförmige Grubenausbausegmente von I-Profil für den Schacht-oder Streckenausbau.
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Die Notwendigkeit, die einzelnen Segmente, aus denen die Ausbauringe
bestehen, drucknachgiebig miteinander zu verbinden, ist dadurch gegeben, daß die
Ringe, um Verformungen der Ringsegmente selbst vorzubeugen, in gewissem Grad° den
Gebirgsbewegungen gegenüber nachgiebig sein müssen, die besonders bei Blindschächten,
für die der Ausbau mit Ringen in erster Linie in Betracht kommt, auftreten.
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Es sind bereits zahlreiche Vorschläge zum drucknachgiebigen Anschluß
der Ringsegmente aneinander gemacht worden. Bei der Mehrzahl dieser Vorschläge werden
- nach dem gleichen Prinzip, wie es beim Streckenausbau angewendetwird-zwischen
den Stirnflächen der durch Klammerlaschcn od. dgl. im Abstand voneinander miteinander
verbundenen Ringe nachgiebige Einlagen, insbesondere Quetschhölzer, eingelegt. Bei
diesen Anordnungen ergeben sich Schwierigkeiten wegen der völligen Zerstörung der
den Raum innerhalb der Klammerlaschen völlig ausfüllenden nachgiebigen Zwischenlage,
die eine nur begrenzte Nachgiebigkeit und einen unerwünschten Verlauf der Nachgiebigkeitskurve
zur Folge hat. Die -
ebenfalls bekannte drucknachgiebige Verspannung der Segmente
miteinander unter Belassung eins freien Zwischenraumes zwischen ihren Stirnflächen
durch geeignete Verspann.ungselemente so, daß sich die Ringsegmente aufeinander
zu verschieben können, hat sich ebenfalls nicht als ausreichend bzw. zweckmäßig
vom Gesichtspunkt der dadurch erzielbaren Naohgiebigkeitscharakteristik erwiesen
und ist außerdem ausschließlich von der Wirksamkeit der Verspannungsmittel abhängig.
Den gl=ichen Nachteil besitzen für Ausbaurahmen bekannte Einsteckverbindungen mit
längsgeteilten Verbindungslaschen, in deren Längsfugen Quetschhölzer geführt werden
und die mit zusätzlichen Scherkörpern aus;; rüstet sind.
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Andere für StreckenaUSbauböf.T:n bekannte Ausführungsformen von sogenannten
Senkstößen, bei welchen die Segmente auf einem Metallstück fußen, welches unter
dem Druck derselben unter seiner Zerstörung auf ein Gleitkreuz oder auf Gleitschienen
aufgeschoben wird, sind nur in Verbindung mit rohrartigen Hohlprofilen brauchbar,
wodurch ihre Verwendungsmöglichkeit sich auf entsprechend profilierte Stempel beschränkt;
in jedem Falle erfordern sie ein besonderes, zusätzliches, die Gleitvorrichtungen
aufnehmendes Ausbauelement in Form eines Unterstempels oder anderen Ausbauunterteiles.
Durch die Erfindung wird eine drucknachgiebige Verbindung für ring- oder bogenförmige
Grubenausbausegmente von I-Profil mit einer längsgeteilten Klammerlasche, die von
dem bekannten Merkmal eines im Verschiebeweg der Ausbausegmente angeordneten, bei
Überlast abzuscherenden Metallkörpers Gebrauch macht, geschaffen, welche alle Nachteile
der bekannten Konstruktionen vermeidet und eine vorbestimmbare Nachgiebigkeitscharakteristik
besitzt, die den Voraussetzungen, die insbesondere für den geschlossenen Ringausbau
von Schächten - aber auch für den Streckenbogenausbau in Betracht kommen - in besonders
vorteilhafter Weise Rechnung trägt.
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Gemäß der Erfindung, ist der im Verschiebeweg der Ausbausegmente angeordnete,
bei Überlast abzuscherende Metallkörper als zwischen die Teilungsfugen der Klammerlasche
eingeklemmte, bei Überlast in Richtung einer Schmalseite zu durchtrennende Platte
ausgebildet, die so artgeordnet ist, daß die eine Schmalseite in Richtung der Segmentlängsachse
und die andere Schmalseite rechtwinklig zum Steg der Segmente verläuft.
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Diese Platte ist zwischen den seitlich abstrebenden Flanschen der
aus hutartigen Blechprofilen zusammengesetzten Klammerlasche eingespannt. Ihre außerhalb
der Segmentprofile liegenden Bereiche erstrecken sich bis über die Gesamtlänge der
Klammerlaschen und weisen an den Verschraubungsstellen der Laschen miteinander sich
zwischen diese erstreckende Ansätze auf.
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Die Platte besteht aus einem geeigneten, nämlich der erwünschten Drucknachgiebigkeitscharakteristik
entsprechend
gewählten Werkstoff, wie Kunststoff, Preßstoff, vorzugsweise aber Eisen- bzw. Stahlblech
von entsprechender Stärke und Festigkeitswerten. Durch entsprechende Wahl des Werkstoffes
und der Gestalt der Platte, in welche im Zuge der Druckaufnahme die Stege der Segmentprofile
einschneiden, läßt sich jeder erwünschte Verlauf der Drucknachgiebigkeit der Verbindung
von vornherein einstellen.
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Um das Einschneiden der Profilstege in die Platte zu erleichtern,
werden gemäß einem weiteren an sich bekannten Merkmal der Erfindung die Endkanten
der Profilstege zweckmäßig schneidenartig ausgebildet und gegebenenfalls noch mit
aufgeschweißten Schneiden aus Hartmetall ausgerüstet.
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Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung
ist die Platte, um zu erreichen, daß sie dem auftretenden Druck zunächst einen stärkeren
und dann einen geringeren Widerstand entgegengesetzt, in ihren den Stirnflächen
der Profilstege anliegenden Endbereichen stärker als in ihrem mittleren Bereich,
nach dem zu sie sich also - im Schnitt gesehen - kegelig verjüngt, ausgebildet.
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Die wesentlichsten Vorteile der drucknachgiebigen Verbindung gemäß
der Erfindung ergeben sich bei ihrer Verwendung zum Anschluß der Segmente von Schachtringen
aneinander, d. h. bei einem geschlossenen Ringausbau, bei dem sich die an einer
Stelle auftretenden Beanspruchungen auf den ganzen Ringumfang fortpflanzen, so daß
die Segmentverbindungen des Ringes nur geringfügig voneinander verschiedenen Beanspruchungen
ausgesetzt sind.
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Auch beim Streckenausbau aus I-Profil-Segmenten bzw. -Bögen ergibt
aber die Erfindung wesentliche Vorteile nicht nur vom Gesichtspunkt der Einstellbarkeit
der Nachgiebigkeitscharakteristik der Ausbaurahmen, sondern auch wegen der Verbindung
der durch die Erfindung geschaffenen Möglichkeit, nach einer planmäßig bemessenen
Anfangsphase den Ausbaurahmen, wie das häufig erwünscht ist, starr zu machen.
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Bei dieser Anwendung des grundsätzlichen Erfindungsgedankens sind
die Stoßsegmente des Ausbaurahmens von geeigneten Führungshülsen umschlossen und
ruhen in der ersten Phase der Druckaufnahme zunächst auf quer zu den zweckmäßig
ebenfalls keilförmig verjüngten bzw. mit Hartmetallschneiden ausgerüsteten Endkanten
der Profilstege des Ausbausegmentes gerichteten Platten auf, in welche die Stege
im Zuge der Druckaufnahme einschneiden, um sich schließlich, nach völligem Durchtrennen
der Platte, auf eine Bodenplatte bzw. auf das Liegende aufzusetzen, worauf die Hülse
abgenommen werden kann.
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In grundsätzlich gleicher Weise wie bei Schachtringen kann ferner
auch der drucknachgiebige Anschluß der Segmente eines solchen Ringausbaurahmens
aneinander an anderen Stellen des Rahmens, z. B. der Bögen des Bogenausbaus in der
Firste, erfolgen.
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In den Abbildungen sind Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise
veranschaulicht.
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Abb. 1 zeigt in Aufsicht einen vollständigen Schachtausbauring gemäß
der Erfindung; Abb. 2 und 3 veranschaulichen in Seitenansicht und in Aufsicht in
größerem Maßstab die Verbindungsstelle; Abb. 5 a, 5 b und 5 c zeigen in Seitenansicht,
im Horizontal- und im Vertikalschnitt eine vorzugsweise Ausführungsform des Zwischenbleches;
Abb. 6, 7 und 8 zeigen die Anwendung des Erfindungsgedankens auf einen Streckenbogen,
und zwar Abb.6 den Streckenbogen in Ansicht und Abb.7 und 8 Schnitte durch die Fußhülse
des Streckenbogens gemäß verschiedener Ausführungsformen.
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In Abb. 1 sind mit a', a", a', a"" die z. B. vier Segmente
eines aus solchen bestehenden Ausbauringes bezeichnet, die mittels der neuen drucknachgiebigen
Verbindung aneinander angeschlossen werden. Diese Verbindung besteht aus den beiden
hutartig profilierten Klammerlaschen b', b" mit seitlich abstrebenden Flanschen
c, die die Enden der Segmente a umfassen und zwischen sich das Zwischenblech d aufnehmen,
das zwischen den Flanschen der durch Schrauben e gegeneinander und gegen die Profile
verspannten Klammerlaschenelemente b', b" eingespannt ist.
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Den Endkanten dieses plattenförmigen Elements liegen die Stirnkanten
der Stege f der Segmente d, d'
von I-Profil, sei es unmittelbar, sei es erst
nach einem anfänglichen Zusammenschieben der Segmente, an. Die keilartige Zuspitzung
dieser Stege bzw. ihre zusätzlich mögliche Bewehrung mit Hartmetallschneiden ist
in den Abbildungen nicht dargestellt. Im Zuge der Druckaufnahme schneiden die Stege
in die Zwischenbleche d ein, und es vollzieht sich der oben erläuterte Vorgang.
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Die in Abb. 5 a, 5 b und 5 c dargestellte Ausführungsform eines Bleches
d eignet sich für Fälle, in denen ein anfänglich hoher, später geringer werdender
Druckwiderstand erwünscht ist. Zu diesem Zwecke ist das Blech d, wie insbesondere
Abb. 5 b erkennen läßt, in seinen zunächst der schneidenden Einwirkung der Profilstege
f ausgesetzten Endbereichen d' stärker als in seinem mitttleren Bereich,
nach dem hin es sich verjüngt, ausgebildet. Eine mittlere Bohrung g in dem Bereich,
in dem die beiden durch die Profilstege hergestellten Schnitte, die in Abb. 5 a
durch Pfeile angedeutet sind, aufeinandertreffen, ermöglicht den Austritt der Abscherspäne
in der Endphase.
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Bei der dargestellten Ausführungsform setzen sich, wie Abb. 1 erkennen
läßt, die oberen und unteren Kanten des Bleches d bis über den mittleren, zwischen
den Segmentbogen liegenden Teil hinaus bis zum Ende der Klammerlasche fort, um derart
ein zuverlässiges Einspannen des Bleches zwischen den miteinander verschraubten
Klammerlaschen zu gewährleisten.
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In Abb. 6 sind mit h', h" die zwei Bögen eines Streckenbogenausbaus
aus I-Profilen bezeichnet. Jeder der beiden Bögen ist in seinem Fußbereich in einem
Kasten g', g" geführt, deren jeder, wie die Abb.7 und 8 erkennen lassen, aus zwei
klammerlaschenartigen Schalenkörpern i', i", die dem Profil des Ausbaus entsprechend
gestellt sind, gebildet ist. Die beiden Laschen werden unten durch eine Fußplate
k (Abb. 6) und oben durch einen Bundring i bzw. l' zusamenge.halten. Mit o sind
beiderseits der Längsschlitze angeordnete Führungen für die Platte n bezeichnet.
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Der durch die Klammerlaschen gebildete Kasten weist Längsschlitze
auf, in die von außen quer zu den Profilstegen des I-Profils gerichtete Platten
n eingeschoben sind, auf deren oberen Kanten der vorzugsweise keilartig zugespitzte
bzw. mit einer schneidenartigen Bewehrung versehene Steg des Ausbauprofils aufruht,
um mit zunehmender Druckaufnahme in den Körper n einzuschneiden, diesen schließlich
völlig zu
durchtrennen und dann zur endgültigen Auflage auf die
Bodenplatte k zu gelangen.
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Die Abb.7 und 8 zeigen verschiedene Möglichkeiten zur Bildung des
Kastens. die einer näheren Erläuterung nicht bedürfen.
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Der Bundring, der die beiden Klammerlaschen zusammenhält, wird z.
B. gemäß Abb. 7 zweckmäßig so ausgebildet, daß er ein leichtes Auseinanderne-hmen
der Klammerlaschen ermöglicht, die. nachdem der Kasten g seine Aufgabe erfüllt hat,
weggenommen und an anderer Stelle verwertet werden können.
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Die grundsätzlich der nach Abb. 1 bis 5 entsprechende, in Abb. 6 oben
veranschaulichte Ausbildung einer gleichzeitig eine gewisse Gelenkigkeit besitzenden
firstenverbindung unter Verwendung des Erfindungsgedankens bedarf hiernach keiner
weiteren Erläuterung.