DE2708719C3 - Spannvorrichtung für einen Streckenausbaurahmen - Google Patents

Description

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60 Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung für einen Streckenausbaurahmen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine solche Spannvorrichtung offenbart die AT-PS 2 46 675. Sie umfaßt ein Schubkolbenaggregat, das genau im Überlappungsbereich von zwei flanscii- und/oder stegabgestützten Rinnenprofilsegmenten angeordnet werden muß. Eine solche Anordnung ist durch das auf Zug wirkende Schubkolbenaggregat bedingt, weil die endseitig des Zylinders angeschweißten Druckstücke und das endseitig der Kolbenstange angeschweißte Druckstück mit den Stirnseiten der sich überlappenden Profilsegmente zusammenwirken müssen. Bezüglich der dem Zylinder zugeordneten Druckstücke geschieht dies mittelbar über eine der im Überiappungsbereich angeordneten Klemmvorrichtungen, bei der also kurze Fortsätze der Druckstücke die seitlich abstehenden Flansche der Oberlasche übergreifen, während im Falle des der Kolbenstange zugeordneten Druckstücks dessen kurzer Fortsatz in den Spalt zwischen den Böden der beiden Profilsegmente eingreift.

Ein Nachteil dieser Spannvorrichtung ist der Ansatzort des Schubkolbenaggregats. Dadurch, daß die beiden die Prcfilsegmente miteinander verbindenden Klemmvorrichtungen von dem Schubkolbenaggregat übergriffen werden, ist es sehr umständlich, um mit den entsprechenden Werkzeugen an die Verbindungsschrauben der Klemmvorrichtungen heranzugelangen. Der Handhabungsbereich ist merklich eingeschränkt.

Ein weiterer Nachteil ist das Spannen unter Zug. Um die notwendige Druckfläche im Kolbenstangenraum bereitzustellen, muß der Durchmesser des Schubkolbenaggregats wesentlich größer gehalten werden, als wenn die Verspannung über die Kolbenfläche erfolgen würde. Auch werden die nur vorläufig angeschlagenen Klemmvorrichtungen infolge des eintretenden Reibmomentes schräggestellt, so daß die Verbindungsschrauben einem erheblichen Vormoment unterworfen werden. Es treten dadurch große Schwierigkeiten beim anschließenden Aufbringen eines definierten Anzugsmoments auf.

Ferner ist es aus Gründen des praktischen Einsatzes erforderlich, daß das Schubkolbenaggregat doppeltwirkend ausgelegt sein muß. Es würde nämlich einen nicht vertretbaren Kraftaufwand erfordern, um die Kolbenstange von Hand aus dem Zylinder herauszuziehen.

Nachteilig an der bekannten Spannverrichtung ist es darüber hinaus, daß die Druckstücke unlösbare Bestandteile einerseits des Zylinders und andererseits der Kolbenstange des Schubkolbenaggregats bilden. Da die kurzen Fortsätze der Druckstücke im praktischen Betrieb unter Tage zwangsläufig verschleißen bzw. Beschädigungen nicht zu vermeiden sind, muß demnach das komplette Schubkolbenaggregat ausgewechselt werden. Ferner besteht mit dem Anschweißen der Druckstücke am Zylinder die Gefahr, daß der Zylinder verzieht und dann mit hohem Aufwand nachgearbeitet werden muß.

Den sehr kurzen Fortsätzen der Druckstücke haftet ferner der Nachteil an, daß sie eine Zentrierfunktion kaum oder gar nicht wahrnehmen können. Selbst unter der Annahme, daß sie beim Ersteinsatz noch eine gewisse zentrierende Eigenschaft haben, geht diese jedoch nach kurzer Zeit im praktischen Einsatz

■rloren. Überdies ist es vorstellbar, daß ein Ansetzen der bekannten Spannvorrichtung in einem firstseitig liegenden Überlappungsbereich wegen der kurzen

Fortsätze und der dadurch bedingten geringen Haltefunktion nur unter Einsatz von mehreren Bergleuten möglich und dennoch mit einer erheblichen Gefährdung der sohlseitig tätigen Bergleute verbunden >st

Schließlich besteht noch ein erheblicher Mangel in dem — bezogen auf die Längsachse des Schubkolbenaggregats — außermittigen Angriff der Druckstücke an den Profilsegmenten. Dies führt nämlich zu einem Durchbiegen der Kolbenstange und folglich zu hohen Reibkräften an den Führungen für die Kolbenstange. Hiermit ist dann aber ein bedeutender Verschleiß verbunden, der Undichtigkeiten und Leckagen zur Folge hat

Spannvorrichtungen sind ferner aus der DE-OS 21 02 671, dem DE-GM 18 54412, der AT-PS 2 58 237, der DE-AS 12 83 778 sowie der DE-AS 23 26 686 bekannt Diese Spannvorrichtungen haben jedoch — und zwar unabhängig davon, ob es sich um U-förmige oder doppel-T-förmige Ausbauprofile handelt — ausnahmslos den erheblichen Nachteil, daß das Ansetzen der Schubkolbenaggregate grundsätzlich aufwendige Sonderkonstruktionen hinsichtlich der Anschlagstellen der Schubkolbenaggregate erfordert. Nicht eine dieser Spannvorrichtungen nutzt ohnehin schon vorhandene Klemmstellen in den Überlappungsbereichen aus, wenn man einmal davon absieht, daß die Spannvorrichtung der AT-PS 2 58 237 sich zwar an einer Klemmschelle eines Überlappungsbereichs abstützt. Jedoch sind bei dieser bekannten Vorrichtung zwei Schubkolbenaggregate erforderlich, die sich in Umfangsrichtung des einteiligen Firstsegments in einer Gelenkachse aneinander abstützen, die Bestandteil einer das Firstsegment umfassenden Schelle bildet.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, eine Spannvorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 vorausgesetzten Bauart derart zu verbessern, daß sie bei kleineren Außenabmessungen individueller ersetzbar sowie mit relativ geringem Aufwand handhabbar ist und den bergbaulichen Anforderungen in bezug auf die nicht zu vermeidende Abnutzung einschließlich die Gefahr von Beschädigungen besser gerecht wird.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 enthaltenen Merkmale gelöst

Ein wesentlicher Gesichtspunkt ist hierbei die Einspannung des Schubkolbenaggregats über die endseitig etwa gieichachsig angelenkten Druckstücke zwischen solchen Ausbauteilen, die ohnehin vorhanden sind und damit keine Sonderkonstruktion zur Voraussetzung machen. Die dem Verschleiß ausgesetzten Druckstücke sind dem Schubkolbenaggregat gelenkig und lösbar zugeordnet, so daß sie bei Bedarf leicht ausgetauscht werden können. Dadurch, daß die zungenähnlichen Fortsätze zentrierend in die Spalte zwischen den Böden der beiden sich überlappenden Profilsegmente bzw. zwischen dem Boden des umgriffenen Profilsegments und dem Boden der über eine Bügelschraube daran festgelegten Klemmschelle vergleichsweise tief eingreifen, ist das Schubkolbenaggregat auch eindeutig lagegesichert

Das Anbringen der Spannvorrichtung selbst in der Streckenfirste ist demzufolge ohne Schwierigkeiten durchzuführen. Es kann ohne weiteres erst das an einem Ende des Schubkolbenaggregats vorgesehene Druckstück in den entsprechenden Spalt eingeführt werden, ehe dann der Fortsatz des anderen Druckstücks durch Beaufschlagung des Schubkolbenaggregats eingeführt wird. Dabei ist es von weiterem Vorteil, daß das Schubkolbenaggregat nur einseitig beaufschlagt werden muß, wobei außerdem die Kolbenfläche ausgenutzt wird. Der Außendurchmesser kann folglich relativ klein gehalten werden und das Einschieben der Kolbenstange mit dem Kolben kann somit ohne Schwierigkeit auch von Hand durchgeführt werden. Die erfindungsgemäße Ausbildung schafft folglich die Voraussetzungen dafür, daß das Setzen der Streckenausbaurahmen im Vergleich zum Stand der Technik wesentlich zügiger erfolgen kann und damit die maschinellen Vortriebseinrichtungen wirtschaftlicher ausgenutzt werden können. In diesem Zusammenhang ist es von sehr großer Bedeutung, daß das Setzen und Verspannen der Streckenausbaurahmen auch von weniger geübten Bergleuten durchzuführen ist

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung kennzeichnet sich dadurch, daß die Vorsprünge durch zwei um 90° zu dem Zentrierfortsatz versetzte Anschlaglappen gebildet sind, welche einen im wesentlichen senkrecht auf dem Boden der Klemmschelle befestigten und am Boden des übergriffenen Profilsegmentes zur Anlage gelangenden Stützsteg klauenartig umfassen. Ein solcher Stützsteg hat mehrere Funktionen. Eine Funktion ist die Verdrehungssicherung des in den Spalt zwischen dem Boden der Klemmschelle und dem Boden des übergriffenen Profilsegmentes eingreifenden Zentrierfortsatzes durch die seitlich am Druckstück vorgesehenen Anschlaglappen, welche den senkrecht auf der Außenseite des Klemmschellenbodens befestigten Stützsteg mit dem erforderlichen Spiel umfassen. Dadurch, daß der Stützsteg auf der der Schubkolbeneinheit abgewandten Seite der Klemmschellen mit einem Verlängerungsteil am Boden des übergegriffenen Profilsegmentes zur Anlage gelangt, wird auch der von der Schubkolbeneinheit ausgehende Kraftfluß in vorteilhafter Weise in die Klemmschelle und in das Profilsegment eingeleitet, ohne daß die die Klemmschelle am Profilsegment festlegende Bügelschraube außer Zugbeanspruchungen noch anderen Belastungen ausgesetzt wird.

Schließlich ist es durch die Anordnung des Stützsteges möglich, diesen als Anschlagelement für in der Strecke notwendige Transport- oder Versorgungseinrichtungen zu verwenden. Es entfällt damit die Notwendigkeit des nachträglichen Einbaus von zusätzlichen Anschlagelementen für Transport- oder Versorgungseinrichtungen.
Für eine günstige Übertragung der von der Schubkolbeneinheit ausgehenden Vorspannkraft auf die Profilsegemente ist es gemäß der Erfindung zweckmäßig, daß in dem am Boden des übergriffenen Profilsegmentes zur Anlage gelangenden freien Endabschnitt des über die Klemmschelle hinausragenden Teils des Stützsteges reibungserhöhende Mittel vorgesehen sind. Diese Mittel können beispielsweise durch Schweißraupen aus einem hochfesten Material gebildet sein.

Damit die die Klemmschelle am übergriffenen Profilsegment festlegende Bügelschraube bei der Beaufschlagung der Schubkolbeneinheit möglichst nur auf Zug beansprucht wird, sieht ein weiteres Merkmal der Erfindung vor, daß diese Bügelschraube außermittig, und zwar in Richtung zum Druckstück versetzt angeordnet ist. Hierbei kann es dann zweckmäßig sein,

b5 daß auf den Oberseiten der an den Segmentflanschen zur Anlage gelangenden Klemmschellenflansche ebenfalls reibungserhöhende Mittel vorgesehen sind. Auch diese Mittel können beispeilsweise durch Schweißrau-

pen aus einem hochfesten Material gebildet sein.

Innerhalb der Mehrfachfunktion des Stützsteges kennzeichnet sich ein weiteres vorteilhaftes Merkmal der Erfindung dadurch, daß der Stützsteg mindestens eine Ausnehmung zum Anschlagen von in der Strecke verlegbaren Transport- oder Versorgungseinrichtungen aufweist. Diese Ausnehmung kann z. B. in Form eines Langloches vorhanden sein, in welchem dann Aufhängevorrichtungen für Versorgungsleitungen oder für in der Strecke eingesetzte Hängebahnen befestigt werden können.

In weilerer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Grundgedankens ist vorgesehen, daß der Vorsprung durch eine etwa parallel zum Zentrierfortsatz verlaufende und mit diesem den Boden des übergreifenden Profilsegmentes klauenartig umfassende ausgesteifte Konsole gebildet ist. Ein derartig gestaltetes Druckstück wird demzufolge bevorzugt an das Ende der Schubkolbeneinheit angelenkt, das stirnseitig des übergreifenden Profilsegmentes angeschlagen werden soll. Hierbei kann der Abstand zwischen der Konsole und dem Zentrierfortsatz so groß sein, daß auch noch der Boden einer Klemmschelle umfaßt wird, welche die sich überlappenden Endabschnitte der beiden ineinandergelegten Rinnenprofilsegmente nach dem Setzen des Streckenausbaurahmens verspannt. Die Versteifung der Konsole erfolgt zweckmäßigerweise durch stegartige Einbauten.

Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Mit 1 und 2 sind im Querschnitt rinnenartig gestaltete Profilsegmente eines beispielsweise ringförmigen Strekkenausbaurahmens bezeichnet. Ein derartiger Streckenausbaurahmen setzt sich aus mehreren solcher Profilsegmente zusammen, weiche in ihren einander benachbarten Endabschnitten überlappend ineinandergelegt und durch eine Klemmschelle oder mehrere Klemmschellen miteinander verbunden sind. In der Zeichnung ist nur eine endseitig des Profilsegmentes 1 angeordnete Klemmschelle 3 mit einer Oberlasche 4 und einer Unterlasche 5 dargestellt.

Der rinnenartige Querschnitt der Profilsegmente 1, 2 ist weitgehend U- bzw. V-förmig, wobei die Flansche 6 der Profilsegmente im Überlappungsbereich mittels der Klemmscheüen 3 aneinandergezogen werden und auch ein Teil der leicht gekrümmten Stege 7 aneinander zur Anlage gelangen. Die Böden 8, 9 der Profilsegmente befinden sich dadurch im Abstand voneinander.

Das Setzen des Streckenausbaurahmens mit einer bestimmten Vorspannkraft gegen das Gebirge wird durch eine hydraulisch beaufschlagbare Schubkolbeneinheit 10 bewirkt, deren Zu- und Äbflußleitungen aus Gründen der zeichnerischen Übersichtlichkeit fortgelassen sind.

Die Schubkolbeneinheit 10 weist sowohl stirnseitig des Zylinders 11 als auch stirnseitig der Kolbenstange 12 angelenkte Druckstücke 13 bzw. 14 auf. Diese Druckstücke sind mit der Stirnseite d^s übergreifenden Profilsegmentes 1 und mit einer am übergriffener Profilsegment 2 festgelegten Klemmschelle 15 form schlüssig zusammensteckbar.

Das zylinderseitige Druckstück 13 weist ein recht winklig abgebogenes Flacheisen 16 auf, das mit einen" etwa zungenähnlichen Zentrierfortsatz 17 in den Spall 18zwischenden Böden 8,9 der beiden Profilsegmente 1. 2 eingreift. Im Abstand vom Boden 8 des übergreifender Profilsegmentes 1 ist etwa parallel zum Zentrierfortsat2

ifl 17 eine Konsole 19 auf das Winkeleisen 16 aufgeschweißt, die folglich zusammen mit dem Zentrierfortsatz den Boden des übergreifenden Profilsegmentes klauenartig umfaßt. Der Abstand zwischen dem Zentrierfortsatz und der Konsole ist so bemessen, daß

rs auch noch der Boden 20 der die beiden Profilsegmente 1,2 verbindenden Klemmschelle 3 umfaßt wird.

Die Konsole 19 besteht aus einem auf einer Platte 21 befestigten Steg 22, der nur mit seinem freien Ende 23 am Boden 20 der Klemmschelle 3 zur Anlage gelangt.

Unterseitig ist die Platte 21 durch einen weiteren Steg 24 versteift. Auf der Rückseite des Winkeleisens 16 sind zwei nebeneinander angeordnete Laschen 25 befestigt, die durch einen Gelenkkolben 27 mit einer stirnseitig des Zylinders ! 1 der Schubkolbeneinheit JO vorgesehenen Lasche 26 verbunden werden.

Das endseitig der Kolbenstange 12 angelenkte Druckstück 14 besitzt ebenfalls einen zungenähnlichen Zentrierfortsatz 28, der in den Spalt 29 zwischen dem Boden 30 der Klemmschelle 15 und dem Boden 9 des übergriffenen Profilsegmentes 2 eingreift Die Klemmschelle liegt mit ihren Flanschen 31 an den Flanschen 6 des Profilsegmentes 2 an und ist an dieses mit einer die Flansche durchfassenden Bügelschraube 32 festgelegt Die Bügelschraube ist außermittig der Klemmschelle 15 in Richtung zum Druckstück 14 hin versetzt angeordnet Auf der Außenseite der Klemmschellenflansche 31 sind reibungserhöhende Mittel in Form von Schweißraupen 33 vorgesehen.

Auf der Außenseite des Klemmschellenbodens 30 ist senkrecht ein Stützsteg 34 aufgeschweißt Der Stützsteg besitzt eine über die Breite der Klemmschelle 15 hinausgehende Verlängerung 35 und liegt mit dieser Verlängerung an der Außenseite des Segmentbodens 9 an. Im Endabschnitt des Stützsteges sind ebenfalls reibungserhöhende Mittel in Form von Schweißraupen 36 vorgesehen. Etwa unterhalb der Klemmschelle besitzt der Stützsteg ein Langloch 37, das zur Befestigung von in der Strecke verlegbaren Transportoder Versorgungseinrichtungen dienen kann.

so Das Druckstück 14 weist zwei um 90° zum Zentrierfortsatz 28 versetzt angeordnete Anschlaglappen 38 auf, die den Stützsteg 34 seitlich mit dem notwendigen Bewegungsspiel klauenartig umfassen. Ferner besitzt das Druckstück rückseitig zwei nebeneinander angeordnete Laschen 39, die mit einer stirnseitig der Kolbenstange 12 vorgesehenen Lasche 40 durch einen Gelenkbolzen 41 vertikal schwenkbar verbunden sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

IO 15 Patentansprüche:

1. Spannvorrichtung für einen Streckenausbaurahmen aus flansch- und/oder stegabgestützten Rinnenprofilsegmenten, welche ein hydraulisch beaufschlagbares Schubkolbenaggregat mit endseitigen Druckstücken aufweist, von denen ein Druckstück mit einem Fortsatz von der Stirnseite des umgreifenden Profilsegments her in den Spalt zwischen den Böden und von zwei sich überlappenden, durch ;twei miteinander verschraubte Klemmschellen verbundenen Profilsegmenten eingreift und das andere Druckstück ebenfalls mit einem Fortsatz formschlüssig an einer an das umgriffene Profilsegrnent angeschlagenen Klemmschelle angreift, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckstöcke(13,14) jeweils stirnseitig des Zylinders (U) und der Kolbenstange (12) des Schubkolbenaggregats (10) etwa gleichachsig angelenkt sind und mit in entgegengesetzte Richtungen weisenden zungenähnlichen Fortsätzen (17, 28) zentrierend einerseits zwischen die Böden (8, 9) der Profilsegmente (11, 2) und andererseits in den Spalt (29) zwischen dem Boden (9) des umgriffenen Profilsegments (2) und dem Boden (30) einer daran durch eine Bügelschraube (32) befestigten, dem Anschluß von Verbolzungselementen dienenden Klemmschelle (15) eingreifen, wobei die Druckstücke (13, 14) durch zu den Fortsätzen (17, 28) gleichgerichtete, mit dem Boden (8) des umgreifenden Profilsegments (1) bzw. mit der Klemmschelle (15) zusammenwirkende Vorsprünge (19,38) in ihrer Eingriffposition lagegesichert sind.

2. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (38) durch zwei um 90° zu dem Zentrierfortsatz (28) versetzte Anschlaglappen gebildet sind, welche einen im wesentlichen senkrecht auf dem Boden (30) der Klemmschelle (15) befestigten und am Boden (9) des übergriffenen Profilsegmentes (2) zur Anlage gelangenden Stützsteg (34) klauenartig umfassen.

3. Spannvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem am Boden (9) des übergriffenen Profilsegmentes (2) zur Anlage gelangenden freien Endabschnitt (35) des über die Klemmschelle (15) hinausragenden Teils des StCitzsteges (34) reibungserhöhende Mittel (36) vorgesehen sind.

4. Spannvorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die der Festlegung der Klemmschelle (15) dienende Bügelschraube (32) außermittig ist, und zwar in Richtung zum Druckstück (14) versetzt, angeordnet ist.

5. Spannvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3. dadurch gekennzeichnet, daß der Stützsteg (34) mindestens eine Ausnehmung (37) zum Anschlagen von in der Strecke verlegbaren Transport- oder Versorgungseinrichtungen aufweist.

6. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung (19) durch eine etwa parallel zum Zentrierfortsatz (17) verlaufende und mit diesem den Boden (8) des übergreifenden Profilsegmentes (1) klauenartig umfassende, ausgesteifte Konsole gebildet ist.

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