DE19510133C1 - Klemmverbindungseinrichtung an einem Streckenausbau für bergbauliche Untertagebetriebe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Klemmverbindungseinrichtung an einem Streckenausbau für bergbauliche Untertagebetriebe mit im Querschnitt rinnenförmigen Ausbauprofilen, die in zumindest einem Einschubbereich ineinanderliegen, im Einschubbereich aufeinanderliegende, vom Rinnenraum seitlich nach außen vorstehende Profilflansche aufweisen und im Einschubbereich durch zumindest zwei Paare von Klemmverbindungseinrichtungen mit Klemmverschluß vereinigt sind, wobei die einzelnen Klemmverbindungseinrichtungen ein Hakenteil, ein Laschenteil und eine Spannschraube aufweisen und wobei das Hakenteil den äußeren der aufeinanderliegenden Profilflansche überfaßt, sowie das Laschenteil den inneren der aufeinanderliegenden Profilflansche unterfaßt, wobei das Hakenteil einen orthogonal zur Symmetrieebene verlaufenden Abschnitt, von dem der äußere der aufeinanderliegenden Profilflansche überfaßt ist, und einen zu diesem abgewinkelten Hakenteilsteg aufweist, wobei das Hakenteil und das Laschenteil parallel zueinander verlaufen, der abgewinkelte Hakenteilsteg und das äußere Ende des Laschenteils miteinander verbunden sind und die Spannschraube unmittelbar an die Profilflansche angeordnet und mit einer Spannmutter spannbar ist. - Die Klemmvorrichtungen sind bei einem solchen Streckenausbau Einzelklemmvorrichtungen, die paarweise angeordnet sind, und zwar einander gegenüber­ liegen. Der Einschubbereich bewirkt bei aufschnabelungs­ freier Einschubarbeit einen Einschubwiderstand, der die Tragfähigkeit des Streckenausbaus insgesamt bestimmt. Wenn aus Gebirgskräften Beanspruchungen auftreten, die diese Tragfähigkeit überschreiten, kann es im Einschubbereich zu einer Aufschnabelung kommen. Darunter wird verstanden, daß sich das Einschiebende des einen Ausbauprofils von dem des anderen Ausbauprofils im Einschubbereich schnabelartig abhebt. Auch wenn Aufschnabelung auftritt, dürfen die Klemmverbindungseinrichtungen nicht versagen.

Bei einer gattungsgemäßen Klemmverbindungseinrichtung an einem Streckenausbau (DE 32 05 272 C2) ist das Hakenteil an einem außen von dem Laschenteil abgewinkelten Laschenteilsteg geführt und überfaßt ande­ rerseits den äußeren der aufeinanderliegenden Profil­ flansche. Weil die sich durch das Hakenteil erstreckende Spannschraube unmittelbar neben den Profilflanschen angeordnet ist, kann es zu Zwängungen kommen, die das Ein­ schubverhalten des Streckenausbaus beeinträchtigen.

Bei einer anderen Klemmverbindungseinrichtung an einem Streckenausbau (DE 38 24 629 C2) schließt unmittelbar an den Haken des Hakenteils der abge­ winkelte Hakenteilsteg an, der seinerseits an der Außen­ seite der Profilflansche mehr oder weniger unmittelbar anliegt. Von dem Hakenteilsteg ist ein Gegenlaschenteil abgewinkelt. Parallel zum Gegenlaschenteil ist das Laschenteil angeordnet, es ist an seinem Ende an dem Gegenlaschenteil abgestützt. Die Spannschraube verläuft nicht zwischen den Profilflanschen und dem Hakenteilsteg, sondern außenseitig längs des Hakenteilstegs. Dadurch wirkt die Spannschraube über einen verhältnismäßig langen Hebelarm, was eine entsprechend materialaufwendige Aus­ legung des Hebelarms erforderlich macht. Das gilt auch für das Laschenteil. Die Gestaltfestigkeit der einzelnen Klemmverbindungseinrichtungen ist verbesserungsfähig. Man­ gelnde Gestaltfestigkeit reduziert die Bestimmtheit des Einschubwiderstandes im aufschnabelungsfreien Betrieb. Im übrigen sind die Fertigung und die Montage der bekannten Klemmverbindungseinrichtungen aufwendig. - Ähnlich liegen die Verhältnisse bei einer anderen bekannten Ausführungs­ form (DE 32 40 311 A1), bei der das Hakenteil zu einem in Grenzen elastischer formbaren Bügel weiter ausgebildet ist.

Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, bei einer Klemmverbindungseinrichtung an einem Streckenausbau des eingangs beschriebenen Aufbaus das Einschubverhalten zu verbessern, und zwar bei gleich­ zeitiger Vereinfachung in fertigungstechnischer und montagetechnischer Hinsicht.

Das vorstehend beschriebene technische Problem wird mit einer Klemmverbindungseinrichtung an einem Streckenausbau gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Zweck­ mäßigerweise besitzen das Hakenteil und das Laschenteil eine freie Länge, die etwa der halben freien Profiltiefe entspricht. Freie Länge meint die Länge, an die sich der Haken bzw. der Hakenteilsteg anschließen, gleichsam innen­ seitig gemessen von einer Verbindungslinie aus, die an beiden Seiten des Rinnenprofils die Oberseite der Profilflansche verbindet.

Die Erfindung nutzt die Tatsache, daß bei einem Strecken­ ausbau mit Einschubbereich des beschriebenen Aufbaus Einzelklemmverbindungseinrichtungen, die nur funktionell gepaart, jedoch nicht durch Bügel oder Schellen zu ge­ schlossenen oder halboffenen Verbindungen vereinigt sind, die Ausbauprofile im Einschubbereich definierter führen als geschlossene oder halboffene Verbindungen. Das beruht darauf, daß sie sich nicht über einen gemeinsamen Bügel oder durch eine gemeinsame Schelle verkantend beein­ flussen, weil sich zwischen den beiden längslaufenden Rändern der Rinnenprofile im Einschubbereich und den Klemmverbindungseinrichtungen unterschiedliche Reibungs­ kräfte entwickeln, die auf die gegenüberliegenden Seiten der Klemmverbindungen Momente ausüben und zu Verschie­ bungen und Verformungen führen können, die sich der Prog­ nose entziehen. Im übrigen und weil diese Wechselwirkungen fehlen, zeichnet sich die erfindungsgemäße Ausführungsform bei geringem Materialeinsatz durch eine hohe Gestalt­ festigkeit der Klemmverbindungseinrichtungen aus, deren Fertigung und deren Montage einfach sind.

Im einzelnen bestehen im Rahmen der Erfindung mehrere Mög­ lichkeiten der weiteren Ausbildung und Gestaltung.

Eine Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß der Hakenteilsteg in eine Nut am Laschenteil einfaßt. Um bei dem erfindungsgemäßen Streckenausbau, die in den Klemm­ verbindungseinrichtungen wirkenden Hebelarme kleinzu­ halten, lehrt die Erfindung, daß die Profilflansche eine Außenfläche aufweisen, die etwa parallel zur Symmetrie­ achse der Ausbauprofile verläuft, und daß die Spann­ schraube, bis auf einen im Millimeterbereich liegenden Handhabungsabstand, im Anschluß an diese Außenflächen angeordnet ist. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfin­ dung ist in diesem Zusammenhang dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der Profilflansch an dem inneren der auf­ einanderliegenden Profilflansche spannschraubenseitig eine Abstütznase aufweist, die in eine Abstützrinne an dem Laschenteil einfaßt, an welche Abstützrinne die Bohrung des Laschenteils für die Aufnahme der Spannschraube unmittelbar anschließt. Die Fertigung der Klemmverbin­ dungseinrichtungen des erfindungsgemäßen Streckenausbaus ist einfach, wenn das Hakenteil und das Laschenteil aus Flachstahlabschnitten geformt sind. Man kann aber auch das Hakenteil und das Laschenteil aus Walzstahlabschnitten mit zentralem Flachstahlbereich und Versteifungsrandwülsten formen. Dabei können die Dimensionen so gewählt werden, daß ein beispielsweise sechseckig ausgebildeter Spann­ schraubenkopf zwischen den Versteifungswülsten form­ schlüssig gehalten ist. Arbeitet man wie beschrieben, so können stets das Hakenteil und das Laschenteil den gleichen Flachstahlquerschnitt bzw. Walzstahlquerschnitt aufweisen.

Bei einer Klemmverbindungseinrichtung an einem Streckenausbau, wie er eingangs beschrieben wurde, unterscheidet man zwischen der definierten Ein­ schubarbeit, bei der im Einschubbereich die Ausbauprofile definiert ineinander gleiten, und den Aufschnabelungs­ betrieb, der darauf beruht, daß sehr hohe Gebirgskräfte auftreten. Bei dem erfindungsgemäßen Streckenausbau werden beide Betriebszustände beherrscht, wenn das Hakenteil, das Laschenteil und die Spannschraube der einzelnen Klemm­ verbindungen als für den aufschnabelungsfreien Einschub­ betrieb im Sinne der technischen Mechanik starre Bauteile ausgeführt sind, die bei der Einschubarbeit gegeneinander nach Maßgabe eines im Millimeterbereich liegenden Ver­ bindungsspiels der formschlüssigen Verbindung zwischen Hakenteilsteg und Laschenteil verstellbar sind. Eingangs wurde darauf hingewiesen, daß bei einem erfindungsgemäßen Streckenausbau im Einschubbereich zumindest zwei Klemm­ verbindungseinrichtungen vorgesehen sind.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung

Fig. 1 einen Querschnitt durch den Einschubbereich eines Streckenausbaus, quer zur Längs­ richtung der Ausbauprofile,

Fig. 2 einen Schnitt in Richtung AA durch den Gegenstand der Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt in Richtung BB durch den Gegenstand der Fig. 2,

Fig. 4 eine andere Ausführungsform des Gegenstandes der Fig. 1,

Fig. 5 einen Schnitt in Richtung AA durch den Gegenstand der Fig. 4,

Fig. 6 einen Schnitt in Richtung BB durch den Gegenstand der Fig. 4,

Fig. 7 den vergrößerten Ausschnitt C aus dem Gegenstand der Fig. 4, teilweise im Schnitt,

Fig. 8 einen Streckenausbau.

Der in den Figuren dargestellte Streckenausbau 1 ist für bergbauliche Untertagebetriebe bestimmt. Zum grundsätz­ lichen Aufbau gehören im Querschnitt rinnenförmige Ausbau­ profile 2, die in zumindest einem Einschubbereich 3 in­ einanderliegen, im Einschubbereich 3 aufeinanderliegende, vom Rinnenraum seitlich nach außen vorstehende Profil­ flansche 4a, b aufweisen und im Einschubbereich 3 durch, zumindest zwei Paare von Klemmverbindungseinrichtungen 5 klemmschlüssig vereinigt sind. Insoweit wird insbesondere auf die Fig. 1 und 4 verwiesen. Die einzelnen Klemmver­ bindungseinrichtungen 5 besitzen ein Hakenteil 6, ein Laschenteil 7 und eine Spannschraube 8. Das Hakenteil 6 überfaßt den äußeren der aufeinanderliegenden Profil­ flansche 4a, das Laschenteil 7 unterfaßt den inneren der aufeinanderliegenden Profilflansche 4b.

Das Hakenteil 6 der einzelnen Klemmverbindungseinrich­ tungen 5 erstreckt sich nach Maßgabe der Länge des Laschenteils 7 im wesentlichen orthogonal zu den Profil­ flanschen 4a, b. Das Hakenteil 6 besitzt zusätzlich einen abgewinkelten Hakenteilsteg 9, der formschlüssig mit dem äußeren Ende Laschenteils 7 verbunden ist. Im allgemeinen wird man dabei den Hakenteilsteg 9 auf dem Laschenteil 7 abstützen. Die Anordnung ist fernerhin so getroffen, daß die Spannschraube 8 unmittelbar im Anschluß an die Profilflansche 4a, b angeordnet, mit ihrem Schraubenkopf 10 im Hakenteil 6 formschlüssig und verdrehungssicher gehalten und mit einer unter dem Laschenteil 7 angeord­ neten Spannmutter 11 spannbar ist. Man entnimmt aus den Fig. 1 und 4, daß das Hakenteil 6 und das Laschenteil 7 parallel zueinander und etwa orthogonal zur Symmetrieebene der Ausbauprofile im Einschubbereich verlaufen. Der Ein­ schubbereich 3 insgesamt kann eine Länge von 500 mm bis 600 mm aufweisen. Das Hakenteil 6 und das Laschenteil 7 besitzen eine freie Länge, die etwa der halben freien Profiltiefe entspricht.

Bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 3 durchfaßt der Hakenteilsteg 9 eine Ausnehmung 20 im Laschenteil 7. Das gilt auch für die Ausführungsform nach den Fig. 4 bis 7. Man erkennt jedoch, daß man den Hakenteilsteg 9 mit seinem Ende auch in eine Nut 12 am Laschenteil 7 einfassen lassen könnte. Jedenfalls ist die Verbindung zweckmäßiger­ weise so getroffen, daß ein Verdrehen des Hakenteilstegs 9 in der Ausnehmung des Laschenteils 7 oder in der Nut 12 am Laschenteil 7 nur in vorgegebenen Toleranzgrenzen möglich ist.

Im Ausführungsbeispiel und nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung besitzen die Profilflansche 4a, b eine Außenfläche, die etwa parallel zur Symmetrieachse der Ausbauprofile 2 verläuft. Die Spannschraube 8 ist, bis auf einen im Millimeterbereich liegenden Handhabungsabstand, im Anschluß an die Außenfläche der Profilflansche 4a, b angeordnet. Auf diese Weise erzielt man bereits kurze Hebelarme für das Kräftespiel in den erfindungsgemäßen Klemmverbindungseinrichtungen 5. Eine Optimierung ist da­ durch erreichbar, daß zumindest der Profilflansch 4b an den inneren der aufeinanderliegenden Profilflansche spann­ schraubenseitig eine Abstütznase 14 aufweist, die in eine Abstützrinne 13 an dem Laschenteil einfaßt, an welche Abstützrinne die Bohrung 15 des Laschenteils für die Aufnahme der Spannschraube unmittelbar anschließt. Inso­ weit wird insbesondere auf die Fig. 7 verwiesen. Bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 3 sind das Haken­ teil 6 und das Laschenteil 7 aus Flachstahlabschnitten geformt. Bei der Ausführungsform nach den Fig. 4 bis 7 sind das Hakenteil 6 und das Laschenteil 7 aus Walz­ stahlabschnitten mit zentralem Flachstahlbereich und Versteifungsrandwülsten 17 geformt, wobei der Schrauben­ kopf 10 in diese Versteifungsrandwülste 17 eingepaßt ist. Sowohl bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 3 als auch bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 7 weisen das Hakenteil 6 und das Laschenteil 7 den gleichen Flachstahlquerschnitt bzw. den gleichen Walzstahlquer­ schnitt auf.

Die Zeichnungen lassen erkennen, daß das Hakenteil 6, daß Laschenteil 7 und die Spannschrauben 8 der einzelnen Klemmverbindungen 5 als für den aufschnabelungsfreien Ein­ schubbereich im Sinne der technischen Mechanik starre Bauteile ausgeführt sind, die bei der Einschubarbeit gegeneinander nach Maßgabe eines im Millimeterbereich liegenden Verbindungsspiels der formschlüssigen Verbindung zwischen Hakenteilsteg 9 und Laschenteil 7 verstellbar sind.

Im Einschubbereich 3 eines Streckenausbaus 1, der mit den beschriebenen Klemmverbindungseinrichtungen 5 ausgerüstet ist, sind, wie beschrieben, zumindest zwei Paare der Klemmverbindungseinrichtungen 5 angeordnet. Sie sind mit den üblichen Mitnehmern 18 ausgerüstet, die in Fig. 4 angedeutet sind. Man bezeichnet sie, wie die Fig. 8 erläutert, als Hauptklemmverbindungseinrichtung 19 und Führungsklemmverbindungseinrichtung 20. Zusätzlich kann eine Zusatzklemmverbindungseinrichtung 21 angeordnet sein.

Claims (10)

1. Klemmverbindungseinrichtung (5) an einem Streckenausbau (1) für bergbauliche Untertagebetriebe, - mit
im Querschnitt rinnenförmigen Ausbauprofilen (2), die in zumindest einem Einschubbereich (3) inein­ anderliegen, im Einschubbereich (3) aufeinander­ liegende, vom Rinnenraum seitlich nach außen vor­ stehende Profilflansche (4a, b) aufweisen und im Einschubbereich (3) durch zumindest zwei Paare von Klemmverbindungseinrichtungen (5) mit Klemmverschluß vereinigt sind,
wobei die einzelnen Klemmverbindungseinrichtungen (5) ein Hakenteil (6), ein Laschenteil (7) und eine Spannschraube (8) aufweisen und wobei das Hakenteil (6) den äußeren der aufeinanderliegenden Profilflansche (4a) überfaßt, sowie das Laschenteil (7) den inneren der aufeinanderliegenden Profilflansche (4b) unterfaßt, wobei das Hakenteil (6) einen orthogonal zur Symmetrieebene verlaufenden Ab­ schnitt, von dem der äußere der aufeinanderliegenden Profilflansche (4a) überfaßt ist, und einen zu diesem abgewinkelten Hakenteilsteg (9) aufweist, wobei das Hakenteil (6) und das Laschenteil (7) parallel zueinander verlaufen, der abgewinkelte Hakenteilsteg (9) und das äußere Ende des Laschenteils (7) miteinander verbunden sind und die Spannschraube (8) unmittelbar an die Profil­ flansche (4a, b) angeordnet und mit einer Spannmutter (11) spannbar ist, dadurch gekennzeich­ net, daß das Laschenteil (7) orthogonal zur Symmetrie­ ebene der Ausbauprofile im Einschubbereich verläuft und an seinem äußeren Ende eine Ausnehmung (20) aufweist, die der abgewinkelte Hakenteilsteg (9) durchfaßt und in welcher der Hakenteilsteg (9) formschlüssig geführt ist, und daß die Spannschraube (8) mit ihrem Schraubenkopf (10) im Hakenteil (6) formschlüssig und verdrehsicher gehalten und mit einer unter dem Laschenteil (7) vorgesehenen Spann­ mutter (11) spannbar ist.

2. Streckenausbau (1) nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Hakenteil (6) und das Laschenteil (7) eine freie Länge aufweisen, die etwa der halben freien Profiltiefe entspricht.

3. Streckenausbau (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hakenteilsteg (9) in eine Nut (12) am Laschenteil (7) einfaßt.

4. Streckenausbau (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilflansche (4a, b) eine Außenfläche aufweisen, die etwa parallel zur Sym­ metrieachse der Ausbauprofile verläuft, und daß die Spannschraube (8), bis auf einen im Millimeterbereich liegenden Handhabungsabstand, im Anschluß an die Außen­ fläche angeordnet ist.

5. Streckenausbau (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der Profilflansch (4b) an dem inneren der aufeinanderliegenden Profil­ flansche spannschraubenseitig eine Abstütznase (14) auf­ weist, die in eine Abstützrinne (13) an dem Laschenteil (7) einfaßt, an welche Abstützrinne (13) die Bohrung (15) des Laschenteils (7) für die Aufnahme der Spannschraube (8) unmittelbar anschließt.

6. Streckenausbau (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Hakenteil (6) und das Laschenteil (7) aus Flachstahlabschnitten geformt sind.

7. Streckenausbau (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Hakenteil (6) und das Laschenteil (7) aus Walzstahlabschnitten mit zentralem Flachstahlbereich und Versteifungsrandwülsten (17) geformt sind.

8. Streckenausbau (1) nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Hakenteil (6) und das Laschenteil (7) den gleichen Flachstahlquerschnitt bzw. Walzstahlquerschnitt aufweisen.

9. Streckenausbau (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Hakenteil (6) und das Laschenteil (7), sowie die Spannschraube (8) der einzelnen Klemmverbindungen (5) als für den aufschnabelungsfreien Einschubbereich (3) im Sinne der technischen Mechanik starre Bauteile ausgeführt sind, die bei der Einschub­ arbeit gegeneinander nach Maßgabe eines im Millimeter­ bereich liegenden Verbindungsspiels der formschlüssigen Verbindungen zwischen Hakenteilsteg (9) und Laschenteil (7) verstellbar sind.

10. Streckenausbau (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmverbindungsein­ richtung (5) mit Mitnehmern (18) ausgerüstet ist.