DE2647580C3 - Verbindung für Rinnenprofilsegmente - Google Patents

Description

Die Erfindung richtet sich auf eine Verbindung für zwei Rinnenprofilsegmente des untertägigen Gleitbogenausbaus gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Mit Verbindungen dieser Gattung ist beabsichtigt, die Geometrie eines Ausbaubogens über einen- möglichst langen Zeitraum auch dacm nod. aufrechtzuerhalten, wenn auf den Ausbauboget Gebirgskräfte einwirken, die größer sind als die durch ie Klemmlaschen ausgeübte Spannkraft und welche dann üblicherweise eine Relativverschiebung der ineinandergelegten Rinnenprofilsegmente herbeiführen würden. Die dadurch bewirkte Änderung der Geometrie ist aber dort unerwünscht, wo Räume über längere Zeiten hinweg ihre aufgefahrenen Abmaße behalten sollen. Dies ist z. B. bei Maschinenräumen, Haspelräumen, Fördererübergaben und Streckenabzweigen der Fall. Das heißt also, überall dort, wo aufgrund eines großen Querschnitts ein Nacharbeiten des Ausbauquerschnitts ohnehin problematisch ist bzw. dort, wo durch die in den Räumen befindlichen Maschinen, Geräte und Vorrichtungen ein Nacharbeiten umständlich, wenn nicht sogar unmöglich ist, ohne daß die dort vorhandenen Maschinen, Geräte und Vorrichtungen vorher stillgesetzt werden.

In diesen bestimmten Fällen tritt mithin neben den Klemmlaschen der zwischen den Profilböden liegende Zugstab dann in Funktion, wenn aufgrund der höheren Gebirgskräfte die endseitigen Verdickungen an den StirnClächen der Profilböden zur Anlage gelangen und der Zugstab dadurch bei fortdauernder Gebirgsdruckbelastung die über dem Einschubwiderstand der Klemmlaschen liegenden Kräfte aufnimmt Der Gesamteinschubwiderstand wird folglich durch die Spann- ein kraft der Klemmlaschen und durch das Belastungsvermögen des Zugstabs bestimmt

In der Praxis sind Zugstäbe bekannt, die zumeist aus einem annähernd der Länge des Überlappungsbereichs von zwei Profilsegmenten entsprechenden Flacheisen h5 bestehen, an dessen Enden größere Eisenstücke so angeschweißt sind, daß sie einmal zum Boden des umfassenden Rinnenprofilsegments und einmal zum Boden des eingeschobenen Rinnenprofilsgements hin vorstehen.

Mit der Eingliederung solcher Zugstäbip ist jedoch der Nachteil verbunden, daß bei Erschöpfung des plastischen Ausdehnungsvermögens des Zugiitabs, d, h. also bei Bruch, der durch die Klemmlaschen und den Zugstab bestimmte Einschubwiderstand abrupt reduziert wird und die weiterhin anstehende erhöhte Gebirgsdruckbelastung nun plötzlich nur noch von den KlemnJaschen abgefangen werden muß. Diese unterliegen demzufolge einer plötzlichen ruckartigen Belastung, was z.B. zu einer Oberdehnung der Verbindungsschrauben der Klemmlaschen führen kann. Dies hat dann eine Verminderung der durch die Klemmlaschen herbeigeführten Vorspannung der Verbindung zur Folge. Der Einschubwiderstand wird reduziert Bei dem abrupten Übergang von der statischen in die dynamische Reibung kann der Einschubwiderstand sogar bis auf Null absinken mit dem Ergebnis, daß der Ausbaubogen völlig seine Geometrie verliert und die ihm übertragene Aufgabe somit nicht mehr in dem gewünschten Umfang erfüllen kann.

Ferner zählt ein stabähnliches Zugmittel zum Stand der Technik (DE-PS 9 67 223), das den Raum zwischen den Profilböden der Rinnenprofilsegmente im Überlappungsbereich durchfaßt und endseitig hakenartig gekrümmte, einen begrenzten Widerstand gegen Formänderungen ausübende Dehnungsglieder aufweist

Mit diesem Zugmittel ist es jedoch nicht möglich, einen durch erhöhte Gebirgsdruckbelastung hervorgerufenen hohen Gesamteinschubwiderstand allmählich und weich, d. h. nicht ruckartig, auf din durch die Klemmlaschen bewirkten Einschubwiders tand abzubauen. Da die hakenartig umgebogenen Enden des im übrigen zweiteiligen Zugmittels die Stirnseiten der Profilböden nur krallenartig übergreifen und die Enden überdies ausdrücklich schwach ausgebildet sein sollen, bewirkt eine insbesondere plötzliche Erhöhung des Gebirgsdrucks auch ein abruptes Zurückbiegen der Krallen mit der Folge, daß die Enden des Zugmittels innerhalb eines extrem kurzen Zeitraum:! geradegezogen werden und damit der zunächst ertwas erhöhte Einschubwiderstand schlagartig auf den durch die Klemmlaschen erreichbaren Einschubwiderstand abgebaut wird.

Auch die Keilwirkung des zweiteiligen Zugmittels vermag diese Nachteile nicht zu beseitigen. Aufgrund der herstellungsbedingten Ungenauigkeiten der Oberflächen von Rinnenprofilsegmenten kann die erforderliche nur schwache Keilneigung nicht zum Tragen kommen, so daß das Zugmittel relativ locker im Raum zwischen den Profilböden einliegt Wäre es jedoch satt in diesen Raum eingepreßt, so würde eine Relatiwerlagerung der beiden Zugmittelteile mit Querausdehnung zweifelsohne zu einer überhöhten Beanspruchung der Klemmlaschen führen. Diese erhöhte Beanspruchung wäre insbesondere dann sehr nachteilig, wenn anstelle einer Keilverbindung eine Schraubverbindung mittels Klemmschellen verwendet wird. Die Schrauben würden unweigerlich überdehnt werden. Darüber hinaus ist zu berücksichtigen, daß bei einer Relatiwerlagerung der Rinnenprofilsegmente mit Sicherheit der schwächere Bauteil den erhöhten Belastungen nachgeben wird und dieser schwächere Bauteil wird zweifelsfrei durch die Hakenenden gebildet.

Eine andere Verbindung für Rinnenprofilsegmente (DE-AS 1019 985) zeigt ein sich in Längsrichtung verbreiterndes Flacheisenelement, das endseitig eine

angeschweißte Traverse besitzt, mit der es sich gegen die Stirnseite des umfassenden Profilsegments abstützt Der sich verbreiternde Längenabschnitt des Flacheisens soll sich bei einer Relativverlagerung der beiden Segmente in den Raum zwischen den Profilen hineinverformen. Diese Verformung ist jedoch nicht vorherbestimmbar und daher nicht zu definieren. Folglich kann auch nicht mit Sicherheit vorhergesagt werden, ob eine Bremswirkung oder eine Verklemmung eintritt oder ob gar nichts passiert Durch die Verkantung und Verwindung des Flacheisens im Raum zwischen den Profilböden ist vielmehr bevorzugt ein Binklemmeffekt zu erwarten, welcher Querkräfte hervorruft, die dann zu einer Überdehnung der den Klemmlaschen zugeordneten Schrauben führen.

Schließlich ist noch ein Zugmittel bekannt (DE-Gbm 18 38 225), das sich durch eine an das eine Ende angeschweißte Führungslasche an einer Klemmlasche abstützt und dessen anderes Ende Ober einen zylindrischen Bolzen an der Stirnseite des eingeschobenen Rinnenprofilsegnients um 180° herumgeführt ist so daß das freie Ende im eingeschobenen Profil liegt. Bei einer Relatiwerlagerung der beiden Rinnenprofusegemente muß folglich das Zugmittel um 180° um den Bolzen herum verbogen werden. Das bedeutet daß das Zugmittel zweimal über die Streckgrenze hinaus gedehnt wird. Zusätzlich ist die Reibung zwischen dem Bolzen und dem Zugmittel sowie die Reibung zwischen dem freien Zugstabende und der Innenfläche des Profilbodens des eingeschobenen Profilsegments zu berücksichtigen. Dieser Sachverhalt zwingt zu der Folgerung, daß die bei einer Verlagerung der Rinnenprofilsegmente erforderliche Kraft für das Verbiegen des Zugmittels sowie für die Oberwindung der Reibkräfte so groß und das dadurch vernichtete Arbeitsvermögen so hoch ist daß der Längenabschnitt des Zugmittels zwischen dem Bolzen und der Führungslasche derart überdehnt wird, daß er gar nicht mehr in der Lage ist bei erhöhten Gebirgsdruckbelastungen einen zusätzlichen Einschubwiderstand zu dem durch die Klemmlaschen errichteten Einschubwiderstand zu erzeugen.

Ferner ist bei plötzlichen Gebirgsdrücken zu erwarten, daß die Ansprechträgheit des Zugmittels durch das Umlenken um 180° um den Bolzen und durch die Reibungskraft zwischen dem Bolzen und dem Zugmittel einerseits sowie dem Zugmittelende und dem Profilboden andererseits so groß ist, daß die Zugspannung im Längenabschnitt zwischen dem Bolzen und der Führungslasche nicht mehr ausreicht, um diesen Gebirgskräften einen wirksamen Widerstand entgegensetzen zu können. Es ist vielmehr zu erwarten, daß das Zugmittel in diesem Längenabschnitt reißen wird.

Nicht zu übersehen ist ferner, daß der Arbeitsaufwand im Zusammenhang mit dem bekannten Zugmittel sehr hoch ist. Neben dem Aufwand für die Herstellung des Bolzens, der Föhrungslasche sowie der Drucksiücke sind auch noch diese Teile an die Segmente anzuschweißen. Das bedeutet dann in weiterer Folgerung, daß der mit diesen Teilen versehene Ausbau ein Spezialausbau ist, der bereits über Tage in dieser Weise ausgerüstet werden muß.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, eine Verbindung für Rinnenprofilsegmente des untertägigen Gleitbogenausbaus zu schaffen, die den auf die zulässige Höchstbeanspruchung bemessenen Einschubwiderstand der Klemmlaschen zuzüglich des stabähnlichen Zugmittels bei erhöhter Gebirgsdruckbelasuing ober f.nen längeren Einschubweg der sich überlappenden Profilsegmenten allmählich und gleichmäßig auf den ausschließlich durch die Klemmlaschon ausgeübten Einschubwiderstand abbaut
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst

Danach ist es wesentlich, daß die Dehnungsglieder endseitig des über seine wesentliche Länge mit relativ

ίο großem Spiel im Raum zwischen den Profilböden einliegenden einteiligen Zugstabs derart aus der Längserstreckung des Zugstabs aufgebogen sind, daß sie nach dem Hineinziehen in den Raum zwischen den Profilböden mit den bezüglich der Längserstreckung in die eine Richtung weisenden konvexen Wölbungen am Boden des einen Segments und mit den sich an die Aufwölbungen anschließenden, bezüglich der Längserstreckung des Zugstabs zur anderen Seite gerichteten freien Enden am anderen Profilboden unter Spannung anliegen. Aufgrund dieser ihnen innewohnenden Spannung erzeugen sie einen Reibungsuiekt der zur Folge hat daß der zunächst hohe Einschubv. iderstand beim weiteren Einziehen der gewölbten Dehnungsglieder in den Raum zwischen den Profilböden gleichmäßig und weich auf den durch die Klemmlaschen erreichbaren Einschibwiderstand abgebaut wird.

Die erfindungsgemäßen Dehnungsglieder verhindern aufgrund ihrer Ausbildung und ihrer räumlichen Zuordnung einerseits zu den Stirnseiten und andererseits zu den Böden der Rinnenprofiie folglich einen abrupten Übergang von der statischen in die dynamische Reibung mit dem Ergebnis, daß die Klemmlaschen keine ruckartigen Beanspruchungen erfahren. Sie sind damit in der Lage, nach dem Abbau des erhöhten Einschubwiderstandes auf ihren eigenen Einschubwiderstand ihre ihnen zugedachte Funktion voll wahrzunehmen.

Die Erfindung ist anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles nachstehend näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 die Verbindung der Endabschnitte von zwei inemandergelegten Rinnenprofilsegmenten, teilweise im Schnitt;
Fig.2 eine Einzelheit der Verbindung gemäß dem Ausschnitt II der Fig. 1 nach Verschiebung der Rinnenprofilsegmente und

Fig.3 ein Kraft-Dehnungs-Diagramm der Verbindung.
Mit 1 und 2 sind in der F i g. 1 die Endabschnitte von zwei im Querschnitt etwa U-förmigen Rinnenprofilsegmenten bezeichnet Die Endabschnitte sind ineinandergelegt, wobei die Flansche 3 aufeinanderliegen, die Rinnenbögen 4, 5 jedoch im Abstand voneinander ?ngc jrdnet sind. Auch die die Böden mit den Flanschen verbindenden seitlichen Stege 6 können zumindest bereichsweise aneinanderliegen.

Die Verbindung der Scgnientcnden ! und 2 erfolgt beim Ausführungsbeispiel durch zwei Ktemmlaschen 7, 8, welche jeweils aus einer unteren und einer oberen

wi Klemmschelle 9 bzw. 10 bestehen, die einerseits den Boden 5 und die Stege 6 des umfassenden Segmenten= des 2 umgreifen und andererseits über die Flansche 3 des einliegenden Segmentendes 1 fassen. Sie sind durch Schrauben 11 verbunden, wobei wenigstens die

>■> Flansche 3 der Pinnenprofilsegmente reibschlüssig gegeneinander gepreßt werden.

Der durch die Klemmlaschen 7 und 8 erzeugte Einschubwiderstand ist auf die Tragfähigkeit der

Profilsegmente 1,2 abgestellt.

Der Raum 12 zwischen den Böden 4, 5 der Segmentenden 1, 2 wird von einem Zugstab 13 in Längsrichtung der Segmente durchsetzt. Die Länge des beispielsweise aus einem Flacheisen gebildeten Zugstabes entspricht annähernd der Überlappungslänge der Segmentenden. Die Enden 14,15 des Zugstabes sind in spiegelbildlicher Anordnung hakenförmig aufgebogen. Diese Krümmungsbereiche liegen im normalen BeIaitungsfall vor den Stirnseiten 16,17 der Profilböden 5,4. in

Tritt ein Belastungsfall ein, der durch einen Gebirgsdnick hervorgerufen wird, welcher höher als der durch die Klemmlaschen 7, 8 erzeugte Einschubwiderstand bemessen ist, so werden zunächst die beiden Segmentenden 1, 2 relativ zueinander verschoben, bis die Stirnseiten 16, 17 der Profilböden 5, 4 an den hakenartigen Krümmungen 14,15 zur Anlage gelangen. Dadurch wird der Einschubwiderstand der Verbindung erhöht, ohne indessen den Zugstab 13 zu dehnen, so dall er gegebenenfalls einer plastischen Verformung unterliegen könnte. Vielmehr werden die Krümmungsbereiche einem Glättungseffekt unterworfen, da sie — wie aus der Fig.2 erkennbar — in den Raum 12 zwischen den Profilböden 4, 5 hineingezogen werden. Der durch die Anlage der Stirnseiten 16,17 der Profilböden 5,4 an 2 > den Krümmungsbereichen 14, 15 zunächst erhöhte F.inschubwiderstand wird durch den Glättungseffekt allmählich auf den Einschubwiderstand abgebaut, den ausschließlich die Klemmlaschen 7, 8 erzeugen. Aber auch nach dem Glättungseffekt ist durch die aus der F i g. 2 erkennbare Reibung zwischen den Krümmungsbereichen 14, 15 und den Profilböden 4, 5 beider Segmentenden noch ein geringfügig erhöhter Einschubwiderstand vorhanden, der mit zu einer sanften, weichen Anpassung an den Einschubwiderstand der Klemmlaschen beiträgt.

In der Fig.3 ist mit dem Pfeil Xder Einschubwiderstand und mit dem Pfeil Y der Einschubweg der Rinnenprofilsegmentenden bezeichnet. Dimensionen und Größenordnungen sind hier nebensächlich, da nur die Charakteristik des Aufbaus und Abbaus d°s Einschubwiderstandes der Verbindung veranschaulicht werden soll. Das Lastaufnahmevermögen der Klemmlaschen 7, 8 ist durch den weitgehend geraden steilen Kurvenverlauf a wiedergegeben. Mit b ist der Einschubweg der Segmentenden 1,2 bis zur Anlage der Krümmungsbereiche 14, 15 des Zugstabes 13 an den Stirnseiten 16, 1? der Profilböden 5, 4 bezeichnet. Hieran schließt sich der sanft nach oben gewölbte Krümmungsverlauf can, der sich durch den Widerstand bein allmählichen Glätten der Krümmungsbereiche 14, 15 ergibt und sich dann kontinuierlich sanft auf den Einschnbwiderstand d der Klemmlaschen 7, 8 hin abbaut.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verbindung for zwei bezüglich der Böden mit Abstand ineinandergelegte und sich mit ihren Flanschen aufeinander abstützende Rinnenprofilsegmente des untertägigen Gleitbogenausbaus, welche zumindest zwei im Überlappungsbereich der Segmentenden mit Abstand zueinander angeordnete Klemmlaschen und ein den Raum zwischen den Profilböden in Längsrichtung der Segmente durchfassendes stabähnliches Zugmittel aufweist, dessen Enden als in entgegengesetzte Richtungen hakenartig gekrümmte, einen begrenzten Widerstand gegen Formänderungen ausübende Dehnungsglieder aus- is gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die hakenartigen Dehnungsglieder (14, 15) endseitig eines einteiligen Zugstabes (13) vorgesehen und durch aus der Längserstreckung des Zugstabes (il) aufgewölbte Aufbiegungen gebildet sind, die an den Stirnseiten (16,17) der Rinneprofilsegmente (2,1) anliegen und deren freie Enden sich an den jeweils benachbarten Profilböden (4, 5) abstützen.

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