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Verbolzung für den Grubenausbau, insbesondere Streckenausbau Im Streckenausbau
ist es üblich und größtenteils bergbehördlich vorgeschrieben, die Ausbaubögen durh
Verbolzungen gegeneinander abzustützen, und zwar so, daß die in Streckenlängsrichtung
verlaufenden Bolzen sowohl Zug- als auch Druckkräfte übertragen. Dazu ist eine formschlüssige
Verspannung der Bolzenenden mit den Ausbaubögen notwendig.
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Die Vorschriften sehen zwischen drei und acht Bolzen je Ausbaubogen
vor.
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Moderne Streckenvortriebsmaschinen erlauben Tagesauffahrungen zwischen
30 und 60 m, so daß also je nach Bauabatand bis fünfhundert Bolzen je Tag in einem
Vortrieb eingebracht werden müssen. Diese hohen Stückzahlen lösen wesentliche Forderungen
aus: 1. Zur Verringerung der Arbeitskosten leichte und schnelle Handhabung, d. h.
ohne Werkzeug, möglichst durch Einschwenken von Hand, daher auch Ausbildung des
Bolzens möglichst aus einem Stück.
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2. Zur Beschränkung der Materialkosten a) einfache Fertigung aus genormten
Profilen, möglicht an nur einer Werkzeugmaschine, b) einsatzbereit aus einem Stück
zur Vermeidung von Verlusten an Kleinteilen beim Transport, c) konstruktiv so, daß
wiederum ohne kompliziertes Werkzeug eine möglichst 100o/oige Wiedergewinnungsarbeit
gewährleistet ist.
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Auf dem Zuliefermarkt sowie auch nach dem Stand der Technik im patentrechtlichen
Sinne gibt es ein breites Angebot von Streckenbolzen. Die meisten stellen die Verbindung
zwischen den Bolzen aus Rohr- oder aus Flach- oder Winkeleisen und dem Profil der
Ausbaubögen durch den Ausbau umfassende Klammern mit zusätzlichen Schrauben oder
Keilen her. Diese sind also alle nicht aus einem Stück gefertigt und bedürfen zum
Einbringen eines Werkzeuges; ganz selbstverständlich, daß sie dadurch in der Fertigung
teurer sind und einen größeren Arbeitsaufwand beim Einbringen erfordern. Es gibt
auch einige Exemplare, die den geschilderten Forderungen recht nahe kommen. In einem
Falle aber (britische Patentschrift 731947) erkennt man eine Streckenverbolzung,
bei der die rohrförmigen Bolzen an ihren an dem Ausbaubogen anliegenden Enden mit
Schellenbändern versehen sind, die den Profilflansch umgreifen und außerhalb des
Flansches von der Seite her riegelartig ineinandergeschoben werden. Mit Hilfe einer
solchen Verbolzung lassen sich nur geringe Zugkräfte übertragen, da durch die starke
Faltung der Schellenbänder bei größeren Zugkräften ein Aufbiegen unvermeidlich ist.
Außerdem läßt sich diese Verbolzung schwer montieren, da der neu anzusetzende Bolzen
nicht einfach an das Ausbauprofil angesetzt und in die Fluchtlage gebracht werden
kann. Vielmehr ist zum Ineinanderführen der Schellenbänder eine genaue Seitenverschiebung
des neu anzubringenden Bolzens erforderlich, die erhebliche Schwierigkeiten bereitet.
Bereits bei einem geringen Verkanten des Bolzens ist zu befürchten, daß die Ausnehmung
des einen Schellenbandes nicht über den Bolzen des anderen Schellenbandes geschoben
werden kann, weil die Schellenbänder, um überhaupt etwas steif zu sein, verhältnismäßig
breit ausgebildet sind.
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In einem weiterer. Fall (deutsche Patentschrift 588 868) greifen zwar
die Bolzenenden hakenartig ineinander, jedoch sind die Bolzen hier als dem gesamten
Ausbauprofil angepaßte Gesenkschmiedeteile ausgebildet, die verhältnismäßig teuer
sind. Außerdem ist auch hier ein Einschwenken des neu angesetzten Bolzens in die
Fluchtlage nicht möglich, da der Bolzen, wie eindeutig die F i g. 1 und 2 erkennen
lassen, von der Seite her in die Parallelführung des Gegenbolzens eingeschoben werden
muß. Eine genaue Seitenverschiebung beim Einbau der Bolzen läßt sich aber schwer
durchführen. Im übrigen sind auch die benachbarten Bolzen nach Einschieben des neuen
Bolzens noch nicht miteinander und gleichzeitig mit dem Ausbauprofil verspannt,
so daß hierfür noch besondere Keile eingetrieben werden müssen. Durch diese losen
Teile wird die Verbolzung außerordentlich kompliziert und teuer, und diese Teile
können verlorengehen. Außerdem bereitet das Rauben einer solchen Verbolzung Schwierigkeiten,
weil
die außen am Streckenstoß anliegenden Bolzenteile nicht zugänglich sind.
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Bei beiden genannten Verbolzungen erfolgt das Verriegeln der Bolzenenden
durch seitliche Parallelverschiebungen des einen Bolzens, so daß hierdurch ein »Verspannen«
überhaupt nicht erzielt werden kann. Beim Erfindungsgegenstand dagegen wird beim
Einschwenken des neu angesetzten Bolzens in die Fluchtlage eine ausgesprochene Verspannung
zwischen den benachbarten Bolzen und dem Ausbauprofil, wie bei einem Totpunktverschluß,
erzeugt.
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Der gegenüber dem Stand der Technik kennzeichnende Teil der Neuheit
und Inhalt des vorgelegten Hauptanspruches liegt beim Erfindungsgegenstand also
darin, daß die Bolzen aus Profilen mit winklig zueinanderstehenden Schenkeln bestehen,
von denen die einen senkrecht oder nahezu senkrecht zu dem Flansch des Ausbaubogens
stehenden Schenkel dem Flansch angepaßte Ausnehmungen besitzen und die anderen in
Flanschebene liegenden Schenkel den Flansch übergreifen und an ihren Enden als Haken
und Gegenhaken ausgebildet sind, wobei Haken und Gegenhaken einen solchen Abstand
von der Abstützstelle an den Flanschrändern besitzen und so geformt sind, daß beim
Einschwenken des Hakens des neu angesetzten Bolzens in die Fluchtlage durch Hintergreifen
des Gegenhakens des Nachbarbolzens eine Verspannung der Bolzen gegeneinander und
gleichzeitig gegen das Ausbauprofil eintritt.
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Bei einem rohrförmigen Profil gibt es keine senkrecht zueinander stehende
Schenkel und daher auch keine Ausnehmungen für den Flansch, so daß die Schenkel
weder den Flansch übergreifen noch als Haken und Gegenhaken ausgebildet sein können.
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Die Verbolzung gemäß der Erfindung ist aber nicht nur neu, sondern
bringt auch, wie bereits vorstehend eingehend erörtert, einen erheblichen technischen
Fortschritt mit sich, da die Verbolzung außerordentlich billig ist, sich leicht
montieren und demontieren läßt und keinerlei lose Teile zum Verspannen benötigt.
So können die Bolzenenden allein durch Stanzen und Biegen des Winkelprofils selbst
hergestellt werden. Das Anbringen des Bolzens und die Verspannung erfolgt allein
dadurch, daß der neue Bolzen in Schräglage an das Ausbauprofil angesetzt und in
Flanschebene bis in die Fluchtlage geschwenkt wird.
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Zur Lösung dieser Aufgaben wird erfindungsgemäß eine solche Ausbildung
der Bolzenenden als Haken vorgeschlagen, daß der neu anzusetzende Bolzen aus einer
gegen den eingebauten Nachbarbolzen in Längsrichtung des Ausbaubogens geneigten
Lage beim Einschwenken in die Fluchtlage mit seinem Haken den Gegenhaken des Nachbarbolzens
hintergreift und etwa in der Fluchtlage mit dem Gegenhaken und dem Ausbaubogen verspannt
ist. Auf diese Weise kann ohne irgendwelche Werkzeuge und ohne übermäßigen Kraftaufwand
eine einwandfreie Verspannung erreicht werden, da im Hinblick auf die Bolzenlänge
ein verhältnismäßig großer Hebelarm für die Verspannung zur Verfügung steht.
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Diese und weitere Merkmale des Erfindungsgegenstandes zeigt das Ausführungsbeispiel,
das die Zeichnung veranschaulicht. In dieser ist F i g. 1 ein Winkeleisenbolzen
schaubildlich, F i g. 2 eine Ansicht zweier Bolzenenden am Ausbaubogen, und zwar
des neu einzubauenden Bolzens in einer Vorbereitungsanlage, F i g. 3 sinngemäß zu
F i g. 2 eine Ansicht der beiden Bolzen in ihrer Verspannungslage, F i g. 4 ein
Querschnitt durch einen Ausbaubogen mit zwei an diesem verspannten Winkeleisenbolzen.
Die dargestellte Ausführung ist ein Bolzen 1 mit Winkelprofil, dessen Schenkel 2
und 3 senkrecht aufeinanderstehen. Es kann sich um ein gleichschenkeliges Winkelprofil
handeln. Der eine Schenkel 2 des Winkeleisens ist an seinen Enden ausgeschnitten.
Die Ausschnitte 4 sind dem Flanschquerschnitt des Ausbaubogens 6 angepaßt, so daß
sie je etwa einen halben Flanschquerschntt umfassen können. Die über die Ausschnitte
4 herüberragenden Enden des Schenkels 2 sind zu Widerlagern 7 abgewinkelt, und zwar
nach einander entgegengesetzten Seiten. Zur Verstärkung der Widerlager 7 können
etwa dreieckförmige Versteifungseinsätze 8 vorgesehen und z. B. eingeschweißt werden.
Diese Einsätze 8 stützen die abgewinkelten Widerlagerenden 7 gegen den Schenkel
2 und verleihen ihm damit eine gesteigerte Druckfestigkeit.
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Der andere Schenkel 3 ist an seinen Enden hakenförmig ausgebildet.
Zur Bildung des Hakens 9 an einem Ende ist dieses bei 10 ausgeschnitten und gegen
die Ebene des Schenkels 3 um dessen Stärke durch eine Kröpfung 11 seitlich versetzt.
Das andere Ende des Schenkels 3 ist aufgeschnitten und etwa auf halber Schenkelbreite
zu einem Haken 12 umgebogen. Die andere Hälfte 13 des Schenkelendes bildet eine
Anschlagzunge zur Anlage am Flansch 5 des Ausbaubogens 6.
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Ein neu anzusetzender Bolzen 1" (F i g. 2) wird in eine zum eingebauten
Nachbarbolzen 1' in Längsrichtung des Ausbaubogens 6 geneigten Lage gebracht und
anschließend in Richtung des Pfeiles 14 in die Lage eingeschwenkt, in welcher er
mit dem eingebauten Nachbarbolzen 1' fluchtet. Dabei greift der Haken 9 hinter den
Haken 12 des Nachbarbolzens 1'. Gleichzeitig übergreift der Winkeleisenschenkel
2 mit seinem Ausschnitt 4 den Flansch 5 des Ausbaubogens 6, bis das abgewinkelte
Widerlager 7 sich an den Steg des Ausbauprofils 6 anlegt. Mit fortschreitendem Eintreten
des Hakens 9 in den Haken 12 wird der Bolzen 1" mit dem Nachbarbolzen 1' und dem
Ausbaubogen 6 verspannt. Die notwendigen Verspannungskräfte lassen sich mühelos
durch Angriff am freien Ende des Bolzens 1" aufbringen. Sobald nämlich der Bolzen
1" sich mit seinem abgewinkelten Widerlager 7 am Rande des Ausbaubogens 6 abstützt,
wirkt der Bolzen als zweiarmiger Hebel, dessen Haken 9 einen Hebelarm bildet, der
wesentlich kürzer als der andere Hebelarm ist. Die Form der Haken 9 und 12 ist so
gewählt, daß die gewünschte Verspannung erreicht ist, sobald der neu anzusetzende
Bolzen 1" etwa mit dem Nachbarbolzen 1' fluchtet (F i g. 3 und 4).
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Damit der Haken 12 widerstandsfähiger gegen Biegungskräfte ist, die
er beim Verspannen aufzunehmen hat, kann es sich empfehlen, diesen Haken als Öse
12' auszubilden, d. h. wie gestrichelt in F i g. 4 angedeutet ist, das umgebogene
Schenkelende bis zur Anlage und z. B. Verschweißung am Schenkel 3 zu verlängern.
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Die Erfindung ist auf das dargestellte Ausführungsbeispiel nicht beschränkt.
Im Rahmen der Erfindung bestehen nämlich mancherlei Abwandlungsmöglichkeiten. So
ist man beispielsweise nicht auf ein Winkelprofil angewiesen. Eine erfindungsgemäße
Ausbildung
wäre z. B. auch bei Flacheisen und T-Profilen ohne weiteres möglich. Ebenso können
die erfindungsgemäßen Bolzen auch für Ausbaubögen mit einfachem T-Profil verwendet
werden, weil nur das Vorhandensein eines Flansches erforderlich ist.
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Erwähnt seit weiter, daß es für die Erfindung grundsätzlich gleichgültig
ist, um welche Art von Grubenausbau es sich im einzelnen handelt und welche Bogenform
also die Ausbaubögen haben. Infolgedessen sind die erfindungsgemäßen Bolzen auch
für einen Ringausbau, z. B. einen Schachtausbau, mit grundsätzlich denselben Vorzügen
zu verwenden.