DE1880714U - Nachgiebige verbindungsanordnung fuer mehrteilige grubenausbauelemente. - Google Patents

Description

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Dipl.-Ing. A. SpaitnaiT ,

Essen, Ikrtolclstraßs ?

Tel. 720OC- Essen, den 21. August 1963

14 825 Sp./E.

B 4-2 515/5c Sm

Firma Bergbaustahl G.m,b.H. & Qo., Hagen i.W. Erberfelder Str.

"Nachgiebige Verbindung für mehrteilige Grubenausbauelemente"

Mehrteilige Grubenausbauelemente, z.B. Streckenbogen v/erden in der Kegel mit Verbindungsmitteln zwischen den Segmenten o.dgl. ausgeführt, die ein teleskopartiges Ineinanderschieben der Ausbauteile bei Überschreiten der zulässigen Höchstbelastung gestatten. Für diese. Verbindung gibt es •verschiedenartige Vorschläge, die auf der Überwindung eines mehr oder weniger regelbaren Reibungswiderstandes od'er Formändaxtngswiderstancfcberuhen. Im letzteren Falle kann . : eine spanabhebende oder eine spanlose Formänderung eines im Druckweg zwischen den Ausbauteilen angeordneten metallischen Verbindungskiörpera erfolgen.

So ist z.B. eine Senkstütze bekannt, bei welcher von dem Fuß des einsinkenden Streckenbogen ein Flachelsen über die verstärkten Oberkanten des kastenförmigen Stützteils in dessen Höhlung unter spanloser Verformung bzw. Abbiegung quer zur Längsachse hineingezogen wird. Es ist bekannt, daß dabei die Lastaufnahme durch die Wahl der Stärke des Flacheisens leicht zu regeln ist. ; ■ . . " '

Solche Verbindungen sind zwisfec hen den einzelnen Segmenten der Streckenbogen "bisher nicht ausgeführt worden, weil der Zeusammenbau und das Rauben der Bögen durch die Anordnung eines, das Ende des einen Segmentesan der -Verbindungsstelle hülsenartig umgreifenden Emäes des anderen Segmentes unmöglich gemacht wird oder doch zum mindesten nicht ohne weiteres "bzw. nicht ohne zusätzliche Hilfsmittel vorzunehmen ist. Nachteilig für die Anwendung der für Senkstützen bekannten, aif dem Widerstand einer spanlosen "Verformung beruhenden nachgiebigen Verbintmg auf mehrteilige Streckenbogen ist ferner, daß das als Vsrformungskörper dienende Elacheisen außen liegt, d.h. aus dem Bogenprofil vorragt, namentlich wenn sich sein freies Ende infolge der unterschiedlichen Streckung der Längsfaser beim Einsinken vom Ausbauteil abhebt und mehr oder weniger weit in das Streckenprofil hineinraigt. Man hat deshalb bei Streckenbogen bisher praktisfech nur Verbindungen mit Keibungsschluß benutzt, obgleich diese schwierig einzuregeln sind, bei Ineinandergehen der Segmente eine unter Umständen sehr schwankende Charakteristigk ergeben und ihre volle tragfähigkeit ähnlich wie bei Grubenstempeln, erst nach einem gewissen Einsinkweg erreichen.

Die Neuerung betrifft demgegenüber eine nachgiebige Verbindung für mehrteilige Streckenausbaubögen, insbesondere aus an den Enden ineinandergefügten Kinnenprofilen, die sieh bei Überschreiten der höchsten zulässigen Belastung unter fortlaufender spanloser Verformung ,eines die Druckkräfte übertragenden

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■bandförmigen Metallkörpers an der Verbindungsstelle eineinanderschieben, wobei der Metallkörper an ä=e seinem einen Ende an einem auf dem äußeren Profileisen arretiereaeteten Verbindungselement befestigt ist und mittels eines an der Stirnfläche des inneren Profils vorgesehen Werkzeuges verformt wird,

Neuerungsgemäß ist das zu verformende Metallband um das an der Stirnfläche des inneren Profileisens unverschiebbar angeordnete, walzenförmige Werkzeug derart geschlungen, daß $ein freies Ende um etwa 180 Grad zurückgebogen, sich in der Rinnenöffnung des inneren Profileisens/efindet. In weiterer Ausbildung der Neuerung kann dabei zur Vergrößerung des Umschlingungswinkels des Metallbandes um den walzenförmigen Körper in der Kinnenöffnung des inneren Profileisens ein zwieites walzenförmiges Werkzeug oder aueh mehrere solche Körper aräbordnet sein.

Der Verformungskörper wird dabei neuerungsgemäß an seinem festen Ende an einer, die ineinandergelegten Profile umfassenden Schelle befestigt, z.B. durch Schweißen, die sich am Außeneisen der Serbindungs st eile abstützt und von diesem mitgenommen wird, wobei am Ende des Inneneisens zweckmäßig in an sich üblicher Weise ein am-Inneneisen sich abstützendes Schellenband angeordnet wird.

Der Gegenstand der Heuerung bildet auf diese Weise eine nachgiebige Verbindung, die bei allen Ausbauprofilen an jeder Verbindungsstile ohne weiteres anwendbar und durch eine unbeschränkte ITaclgLebigkeit ausgezeichnet ist. Dies ist ein

wesentlicher Portschri£% z.B. gegenüber Verbindungen, die einen Quetschstab benutzen. Die neue V_erbindung ist geeignet für alle Ausbauformen, sei es drei-, vier-, fünf- oder mehrteilig, und auch für alle Lagerungsvehältnisse, weile eine bestimmte einstellbare Nachgiebigkeit durch' zweckmäßige Wahl des Placheisenquerschnittes in g'ede Druckriehtung gelegt werden kann. .

Die Verbindung ist völlig wartungsfrei und ergibt einen konstanten Einsinkwiderstand, der sich genau der Tragfähigkeit der verwendeten Ausbauprofile anpassen läßt. Dies ist ein wesentlicher Vorzug z.B. gegenüber Verbindungen mit Reibungsschluß. Die Schellenbänder bedürfen keiner Nachstellung, weil sie praktisch nur zur !Führung der Profile an der Verbindungsstelle dienen. Iändessen kann u.U. durch entsprechende Verspannung der ScMLlenbänder eine Reibungswiderstand zwischen den ineinanderliegenden Profilen erzeugt werden, Sails ein additiver Einsikwiderstand erwünscht ist. Es kann zusätzlich auch eine Vergrößerung des Einsinkwiderstandes durch spanabhebende Verformung, z.B. Riefenbildung in den Profileisen erreicht werden.

Der walzenförmige Körper wird vorteilhaft an der Stirnseite des Innenprofils angeschweißt; er kann aber auch in einen Schlitz an der Stirnfläche des Innenprofils eingelegt werden oder durch Bohrungen im Bereich des Profilendes eingeäteckt werden. In den beiden letztgenannten !Fällen bleibt den walzenförmige Körper lose. In gedem Falle'stellt er ein

außerodentlieh einfaches Verfoarmungswerkzeug dar, welches ohne besonderen Aufwand leicht angebracht werden kann.

Erfindungsgemäß kann das als Verformungskörper dienende Metallband (llacheisen) auch so vorgerichtet werden, daß sein eines Ende passend um das Verformungswerkzeug faßt. Dies ergibt den Vorteil, daß die Verbindung sofort nach dem Setzen des Baues ihre volle Tragfähigkeit hat.

Schließlichüegt ein wichtiger Vorteil des Neuerungsgegenstandes gegenüber den bekannten Ausführungen mit spanabhebender !Formänderung darin, daß der Verformungskörper wiederholt, gegegbenenfalls nach einer Normalisierung durch Glühen, verwandbar iyst.

Weitere Merkmale der Feuerung beziehen sich auf eine besondere Ausbildung der Verbindungselemente, welche die beiden Profileisen an den Enden scMLlenbandartig umgreifen. Neuerungsgemäß ist an der am Ende des inneren Profileisens vorgesehen Verbindung die dal äußere Profileisen umgreifende Halbschelle bis zu den Randleisten dieses Profileisens hochgezogen und ist die zweite Halbschelle als ein das Ende des inneren Profileisens teilweise übergreifender U-förmiger Spannbügel ausgebildet, der durch quer zu den Rinnen verlaufende Hippen verstärkt ist, deren vorderen vor der Stirnseite des inneren Profileisens anliegt. Bei der am Ende des äußeren Profileisaens vorgesehen Verbindung ist esiianeuerungsgemäß die das Ende des äußeren Profileisens umgreifende Halbschelle bis inden Bereich der Randleisten des inneren Profileisens hochgezogen und über-

greift ein an der Harbschelle angepreßter rund Umlaufender !flansch die Stirnfläche des äußeren Profileisens zur Arretierung der Harbschelle, während an einem mit der Halbschelle zusammenwirkenden, die Einiienöffnung überdeckenden E¹IaOheisen das zu verformende Metairband befestigt ist. Durch diese neuartige Ausbiding der Verbindungselemente wird eine besonders gute Arretierung dieser Teile auf den Profilenden erreicht, ä=was besonders bei dem am Ende des äußeren Profileisens angeordneten Verbindungelement wichtig ist,da dieses ja die gesamte etwas einseitig wirkende ^beanspruchung beim Zusammenschieben der Profile aufnehmen mußv

nachgiebige
Die neuerungsfflgemäße Verbindung ist zwar vorzugsweise

zur Anwendung in Verbindung mit Einnenrpofilen gedacht. Sie kann aber auch vorteilhaft in Verbindung mit anderen Profilen, z.B. Schienen oder G-I -Pr of ilen angewendet werden. In Verbindung mit Schienen oder Gl-Proflen ist neuerungsgemäß das zu verformende Metallband am Stegende des einen Profilstabes befestigt, dadurehsetzt den Zwischenraum zwischen den Profilstäben an der Überlappungsstelle und ist über ein am Stegemde des anderen Profilstabes angeordnete walzenförmiges Werkezeug zurückgebogen.

Schließlich könneniBuerungsgemäß noch weitere Verformungsffii&twerkzeuge vorgesehen werden, welche an demjenigen Verspannungsmittel anzuordnen sind, an dem das feste Ende äes zu verformenden Metallbandes angebracht ist. Es ist lediglich das freie Ende des Metallbandes bis über diese

Verspannungsmittel hinauszuführen, damit derte Yerfomrungswerkzeuge angreifen können.

Auf der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Heue-■ό rung dargestellt und zwar zeigen:

Fig. i eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt,

der VerbindungssiaLle und

Pig. 2 einen Schnitt nach der Linie H-II der Jig. 1, I"ig. 3 eine andere Ausführungsform der Verbindung in

Seitenansicht, und
^ Jig. 4 einen Schnitt nach der Linie Iv-U der Fig. 3.

Das inneren Profileisen ist mit 1 und. das äußere Profileisen mit 2 bezeichnet. Am Ende des äußeren Profileisens 2 ist ein Yerbindungselement vorgesehen, welches aus einem Flacheisen 3, einer Halbschelle 4 und zwei Spannschrauben 5 besteht. Die Flanschen 6 der Halbschelle 4, welche, von den Spannnschrauben 5 durchsetzt werden, befinden sich im Bereich der Randleisten des inneren Profileisen i, so daß die Halbe--" ' schelle 4· die Profileisen nahezu ganz umfaßt, und zum Zusammenhalten der Y rbindung lediglich das die Einenöffnung über-

;■ deckende Flacheisen notwendig ist. An einer Seite der HaIb- * ■ ■ ' ■ ■ ■■ ■ ■

schelle 4 ist eine angepreßter Flansch 7 vorgesehen, welcher

ϊ rundum läuft und die Stirnfläche 2' des Hi äußeren Profileisens 2 übergreift. Hierdurch wird eine außerordentlich sichere Arretierung der .Serbindung:auf dem Ende des äußeren Profileisens erreicht. . ;

Auf dem Ende des inneren Profileisens ist ein etwa U-förmiger Bpannbügel 8 vorgesehen, welcher das Ende des inneren Profileisens 1 teilweise übergreift und durch quer zu der Binned verlaufende Hippen δ',8¹¹ und 9 verstärkt ist. Die Rippe 9 ist weiter heruntergezogen und legt sich gegen die vordere Stirnseite 1' des Profileisens 1 an. Der Spannbügel 8 ist durch Spannschrauben 10 mit einer Halbschelle 11 verbunden, deren flansche 12 bis zu den Randleisten des äußeren Profileisens 2 hoehgezogen sind.

An der vorderen Stirnfläche 1' des inneren Profileisensi ist ein walzenförmiger Körper 13 angeschweißt und zwar so, daß er im Bereich der Rinnenöffnung liegt. Um diesen walzenförmigen Körper ist ein Metallband 14 geschlungen, wobei der Umschlingungswinkel etwa 180 G-rad beträgt. Dieses Metallband 14 ist mit seinem Ende 14' ■

am flacheisen 5 angeschweißt, während sein freies Ende 14·'' , welches zurückgebogen ist, lese in der Rinnenöffnung des inneren Profileisens 1 liegt, wie dies in fig. 1 strichpunktiert dargesiEL.lt ist. Zur Vergrößerung des Umschlingungswmnkels ist im vorliegenden falle jedochn noch ein weiterer walzenförmiger Körper 15 vorgesehen, der in einem festen Bock 16 gelagert ist. Durch diese An^eaordnung wird das freie Ende des Metallbandes etwa zu seinem Ausgangspunkt zurück-geführt und dadurch eine weitegehende Umschligngung des walzenförmigen Körpers 13 erreicht.

Sobald die Profileisen 1 und 2 bei Überschreiten der höchsten zulässigen Belastung ineinandergeschoben werden, d.h. das äußere Profileisen sich in Fig. 1 der Zeichnung gesehen nach rechts und das innere Profileisen 1 sich nach links bewegen, so wird hierbei das Metallband 14 über den walzenförmigen Körper 13 gezogen, wobei es infolge seiner igStigkeit dieser Verformung einen©« entsprechenden Widerstand entgegensetzt. Dieser Widerstand ist ganz beträchtlich. So gibt s& z.B. ein Placheisen von 35 nim Breite und 13 mm Stärke bei einer Belastung der Profilstäbe von etwa 15 t nach. Dieser Widerstand ist gleichbleibend. Bei einem llacheisen von 18 oder 20 mm Stärke mnd 35 nun Breite ist der Verformungswiderstand etwa gleich 22 bzw. te 25 t.

Bei der Ausführungsform nach den 3?ig. 3 "QD-d 4 sind zwei Profilstäbe 21 und 22 aus Sl-PrOfilen dargestellt, die sich an den Enden überlappen. Die Profilstäbe 21,22 sind in der aus Pig. 4 ersichtlichen Weise ineinandergelegt, so daß zwischen ihne^äurchgehender Hohlraum H freibleibt*

Die Profile werden durch zweiteilige Scbllenbänder

23 gegeneinander gehalten, derart, daß sie sich relativ zu den Schellenbändern gegeneinander längs verschieben können.

Jedes Schellenband besteht aus den Teilen 23 und 23'. Das Teil 23 hat eine Kippe 24 Oig.4>, die in den B_ereich des einen Profilstabes 21 vorragt und sich gegen die End-

fläche21' ' desselben legt. Dadurch wird das untere Sehellen-"band 23 am Profilstab 21 arretiert. Es wird also vom Stab 21 mitgenommen, wenn sich diesser Stab in Richtung des oberen Pfeiles D längs bewegt. In entsprechender Weise ist das obere Schellenband 23 auf der Endfläche 22'' des Profilstabes arretiert. Die Schellenbänder können sich also beim Eilneinanderschieben der Profilstäbe 21,22 nicht nähern, sondern entfernen sich nach Maßgabe deter Relativbewegung der beiden Profilstäbe. Auf der Endfläche 22'' des Profilstabes 22 ist ein walzenförmiger Körper 25 angesehweißt. TJm diesen

Körper 25 <t>st das Metallbaend 26 geschlungen, welches mit seinem Teil 26' den Hohlraum H zwischen den Profilstäben 21,22 durchsetzt. In seinem Ende 26 ^ll! ist es mit einem Winkelstück 27 fest verbunden, das sich gegen die untere Endfläche 21'' des Profilstabes 21 legt. Das freieEnde 260' ' des Metallbandes 26 ist über den Körper 25 somt zurückgebogen, daß es ganz inenerhalb des Profiles des Stabes 22 verläuft, wie aus der Zeichnung ersichtlich.

Die Schellenbandteile 23, 23' sind an den beiden Enden rechtwinklig abgebogen und mit seitlichen Verstärkungsrippen 30 versehen. In dem Zwischenraum zwischen den Rippen 30 findet der Kopf der Spannschraube 28 bzw. der Spannmutter 29 Platz, mit welchem die Schellenbandteile zusammengehalten, werden. '. ■ '

Die Wirkungsweise der Einrichtung ist die gMehe wie bei dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel geschrieben.

Das Schellenband kann statt wi© dargestellt, auch in der Linie A-A (Fig. 4) geteilt werden, so daß die Spannschrauben 28,29 die Schellenbandteile in Richtung senkrecht zu der auf der Zeichnung dargestellten Bolzenaehse verspannen können. Bei dieser Ausführung des Schälenbandes lalssen sieh die Profilstäbe 21,22 auch noch gegeneinander unter Bildung eines regelbaren Reibungs*- schlusses verspannen, der die Tragfähigkeit der Verbindung erhöht.

Die freien Enden der Metallbänder 14 bzw./26 können gegebenenfalls gewellt oder spiralig aufgewunden ausgeführt werden. In diesem Falle ordnet man vorteilhaft im Bereich der Verbindung 3,4,5 beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 bzw. der unteren Schelle beim Ausführungsbeispiel nach Fig. J ein sich daran abstützendes weiteres Yerformungswerkzeug an, welches^ as das Ende des Metairbandes streckt, wenn dasselbe beim Ineinanderschieben der Profile über den walzenförmigen Körper 13 bzw, 25 gezogen wird. In diesem lalle muß das freie Ende des Metallbandes aber über die Verbindungsmittel 3 »4,5 bzw, die untere Schelle 23 hinausgezogen werden. -■-.:'

Claims (6)

; - 12 - ; S c h u t ζ a η sp r ü c h e ;

1.) Machgiebige Verbindung für mehrteilige Streckenausbaubögen, insbesondere aus an den Enden ineiaandergelgten Rinnenprofilen, die sich bei Überschreiten der höchsten zulässigen Belastung unter fortlaufender spanloser Verformung eines die Druckkräfte, übertragenden bandförmigen MBtallkörpers an der Verbindungstelle inelnandergescheieben, wobei der Metallkörper an seinem einen Ende an einem auf dem äußeren Profileisen arretierten Verbindungselement befestigt ist und mittels eines an der Stirnfläche des inneren Profils vorgesehenen Werkzeuges verformt wird, dadurch gekennzeichnet, daß daa- zu vef formende Metallband Ski 4) um das an der Stirnfläche (1') des inneren Profileisens (1) unverschiebbar angeordnete walzenförmige Werkzeug (13) geschlungen ist, derart, daß sein freies Ende (14'), um etwa 180° zurückgebogen, sich in der Binnenöffnung^: des inneren Profileisens (1) befindet. ^: „ ■ .. „

2,).Einrichtung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß zur ¥ergrößerung des Umschlingungswinkels des Metallbandes (14) um den walzenförmigen Körper (13) in &er Einnenöffnung des inneren Profileisens (1$ ein weiterer walzenförmiger Körper (15) angeordnet ist.

3.) Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der zur Pührung am Ende des inneren Profileisens eine zweiteilige

schellenartijge Verbindung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die das äußere Profileisen (2) umgreifende Handschelle (1) his zu den Randleisten dieses Profileisens hochgezogen ist und& die zweite Handschelle als das Ende des inneren Profileisens ( '.) teilweise übergreifender U-förmiger Spannbügel (8) ausgebildet ist, äer dureh quer zu den Rinnen verlaufende Rippen (§,8'',9) verstärkt ist, deren vordere (9) Eton der Stirnseite (1^!) des inneren Profileisens (1) anliegt, .

4.) Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der but !Führung am Ende des äußeren Profileisens eine zweiteilige schellenartige Verbindung vorgseehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die das Ende des äußeren Profileisens umgreifende Halbschelle (4) bis in den Bereich der Randleisten des inneren Profileisens (1) hochgezogen ist und zur Arretierung mit einem angepreßten rundum laufenden flansch (7) die Stirnfläche (2¹) des äußreren Profileisens (2) übergreift, während an einem mit der Halb schelle (4-) zusammenwirkenden, die ^; Rinnenöffnung überdeckenden ITlacheisen (3) das zu verformende Metallband (14) befestigt ist.- . . ; :

5.) Einrichtung nach Anspruch 1 in Verbindung mit Schienen- oder Gl-Profilen, dadurch gekennzeichnet, daß das. zu verformende Metallband (26) am Stegende (21'') des einen Profilstabejs (21) befestigt ist, den Zwischenraum (H) zwischen den Profilstäben (21,22) an den Überlappungsstelen durchsetzt und über einen am Stegende" (22*') des anderen.Profil-

Stabes (22) angeordneten walzenförmigen Eörper (25) zurückgebogen ist-e-

6.) Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5j dadurch gekennzeichnet, daß an den am Ende des äu&ren Profileisens (2 bzw. 22) angeordneten Verspannungsmittelsn weitere Yerformäungswerkzeuge vorgesehen sind, welche auf das über diese TerSpannungsmittel hinausgeführte freie Ende des Metallbandes (24 bzw. 26)einwirken.

Der P.

Hinweis: Diese Untertoge (Beschreibung und Sehutronsp».) ist die zufetzt eingereichte; sie weicht von der Wortfassung der ursprünglich eingereichten Unterlogen ob. Die rechtliche Bedeutung der Abweichung, ist nicht geprüft. Die ursprünglich eingereichten Unterlagen befinden sich in den Amtsakten. Sie. kdnnen jederzeit ohne Nachweis efcwe rechtliehen Interesses gebührenfrei eingesehen werden. Auf Antrag werden hiervon ouch Fofokopien oder FHnrnegofi** zu den üblichen Preisen geliefert Deutsches Potentamt, Gebfcuchsmustersfelle,