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Schildkappe zum Abfangen von Stollendecken
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schildkappe zum Abfangen
von Stollendecken, bestehend aus einer Trägerkonstruktion sowie einem Ober- und
Untergurt.
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Derartige bekannte Schildkappen sind mit auf einem Unterbaugestell
befestigten Bruchschilden schwenkbeweglich verbunden und werden mittels Druckzylinder-Kolbeneinheiten
gegen die Stollendecke gepreßt. Dabei ist über die gesamte Breite des Abraumstollenfeldes
eine Vielzahl von aus Unterbaugestell, Bruchschild und Schildkappe bestehenden Einheiten
nebeneinander angeordnet. Der Spaltraum zwischen den einzelnen Einheiten wird mittels
an ihren Längsseiten angeordneten Seitenblechen abgedeckt, die mit der Hilfe von
Druckzylindern aneinander gedrückt werden. Die bekannten Schildkappen sind als reine
Schweißkonstruktion ausgeführt und bestehen aus Längs- und Querträgern. Diese Trägerkonstruktion
ist durch
einen Ober- und Untergurt beidseitig abgeschlossen. Diese
Schweißkonstruktion ist aber sehr lohn- und materialkostenintensiv. Zudem kann ein
Verzug der Trägerkonstruktion insbesondere durch das erforderliche Schweißen von
Hand auftreten. Schildkappen dieser Art müssen für jede Baugröße in ihrer Konstruktion
und statischen Bestimmung neu festgelegt werden Der Erfindung liegt nun die Aufgabe
zugrunde, eine Schildkappe zu schaffen, und zwar ausgehend von der der eingangs
beschriebenen Art, bei der die Anzahl der Schweißnähte, insbesondere die der von
Hand zu schweißenden, wesentlich verringert ist und bei deren Herstellung ein geringer
Materialverschnitt anfällt. Außerdem soll die Schildkappe durch einheitliche Bausteine
für verschiedene Schildausbautypen verwendbar sein.
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Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Trägerkonstruktion
aus nebeneinander längsverlaufenden Trägern aus Blechprofilen besteht, die an ihren
gemeinsamen Längsnähten miteinander verschweißt sind. Durch die Verwendung von Blechprofilen
ergibt sich eine hohe Steifigkeit der Träger, insbesondere auch eine hohe Torsionssteifigkeit,
was bei Schildkappen besonders günstig ist, da dort hohe Torsionsbeanspruchungen
neben den auftretenden Flächenbelastungen aufgenommen werden müssen. Zudem verringern
die erfindungsgemäß verwendeten Blechprofile die Anzahl der erforderlichen Schweißnähte,
da jede Abkantung eine sonst übliche Schweißnaht ersetzt. Da zudem durch die erfindungsgemäße
Anordnung der Profile im wesentlichen durchgehende Längsnähte vorliegen,
ist
es möglich, hauptsächlich maschinell zu schweißen, wodurch sich aber eine wesentliche
Verringerung der Lohnkosten ergibt. Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Verwendung
von Blechprofilen besteht darin, daß sie als Zuschnitte mit Hilfe von Scheren geschnitten
werden können, wobei eine hohe Materialausnutzung erreicht wird, so daß beim Zuschnitt
selbst kaum Material verlorengeht und ein maximaler Schrottanteil von 10 bis 15
% lediglich anfällt.
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Darüber hinaus wird durch die Erfindung ermöglicht, ausgehend von
denselben Blechprofilen baukastenmäßig jede gewünschte Schildkappengröße herzustellen.
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In Ausgestaltung der Erfindung bestehen die Blechprofile aus U-Profilen
mit sich konisch verjüngenden Seitenwänden.
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Dabei sind vorteilhafterweise die U-Profile mit ihrer offenen Seite
nach oben angeordnet und die aneinanderliegenden senkrechten Seitenwände oben und
unten durch Längsnähte durchgehend miteinander verschweißt. Somit liegen die senkrechten
U-Profilseiten aneinander, so daß dadurch eine automatische Verdopplung der Profilstärke
und damit eine erhöhte Biege- und Torsionssteifigkeit erzielt wird Ein weiterer
Vorteil der Verwendung von U-Profilen liegt darin, daß kein separater Untergurt
vorgesehen werden muß, da dieser durch die waagerechten Rücken der U-Profile gebildet
wird.
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Dabei wird der Kraftschluß durch die materialschlüssigen Längsschweißnähte
erreicht.
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Zur Erhöhung der Quersteifigkeit der erfindungsgemäßen Schildkappe
kann es vorteilhaft sein, wenn mindestens ein durchgehender Quersteg in die entsprechend
geschlitzten
U-Profile von oben eingesetzt und mit diesen voll verschweißt
ist.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung besteht der Obergurt aus zwei
quer miteinander verschweißten Platten, von denen die hintere Platte an ihren Längsseiten
Abkröpfungen aufweist. Diese Abkröpfungen dienen als Auflager für die Seitenbleche,
mit denen die Spalte zwischen den einzelnen nebeneinander liegenden Schildkappen
geschlossen wird.
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Die zum Verschieben der Seitenbleche erforderlichen Druckzylinder
sind innerhalb der Schildkappe angeordnet.
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Erfindungsgemäß kann es weiterhin zweckmäßig sein, wenn die vordere
Platte des Obergurtes an ihrem freien Ende als Spitze umgebogen ist, deren umgebogenes
Ende mit den waagerechten Rücken der U-Profile durch eine Querschweißnaht verbunden
ist. Indem erfindungsgemäß am freien Ende der hinteren Platte ein Kappenteil mittels
Querschweißnähten befestigt ist, wird einerseits durch die zusätzliche Abkantung
des Obergurtes am vorderen Ende und durch das hintere Kappenteil eine zusätzliche
weitere Stabilisierung in Querrichtung erzielt, und andererseits wird so die erfindungsgemäße
Schildkappe an ihren beiden Enden verschlossen.
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Das Verschweißen der Obergurt-Platten mit den U-Profilen erfolgt erfindungsgemäß
durch Schlitzschweißnähte. Das erfindungsgemäß verwendete Blechmaterial für die
U-Profile
besitzt eine Materialstärke von ca. 15 mm, wobei als Material
ein Stahlblech der Bezeichnung ST 52.3 vorzugsweise Anwendung findet. Der konische
sich verjüngende Verlauf der Seitenwände zur Spitze der erfindungsgemäßen Schildkappe
hin ist deshalb gewählt, da dort aufgrund der zu erwartenden Belastungen ein geringeres
Widerstandsmoment ausreichend ist.
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Anhand des in den beiliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels
wird die Erfindung näher erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Schildkappe,
Fig. 2 einen Schnitt entlang der Schnittlinie 11-11 in Pig. 1, Fig. 3 eine Draufsicht
auf die erfindungsgemäße Schildkappe gemäß Fig. 1 und Fig. 4 einen Schnitt entlang
der Schnittlinie IV - IV in Fig. 1.
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Wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich ist, besteht eine erfindungsgemäße
Schildkappe 1 aus mehreren, im dargestellten Beispiel fünf nebeneinander angeordneten,
längsverlaufenden Trägern 2 aus U-Profilen. Diese Blechprofile haben eine Materialstärke
von ca. 15 mm. Die U-Profile 2 sind an den Enden ihrer senkrechten Längsseiten 3
durch
lAngsverlautende Schweißnähte 4 oben und unten miteinander
verschweißt. Die U-Profile 2 sind mit ihren waagerechten Rücken 5 nach unten angeordnet
und sind oben durch einen Obergurt 6, der im dargestellten Beispiel aus zwei aneinanderSeschweißten
Platten 7,8 aus Stahlblech besteht, abgedeckt. Der Obergurt 6 ist mittels Schlitzschweißnähten
9, siehe Fig. 3, mit den U-Profilen verschweißt. Die U-Protile verjüngen sich zur
Spitze 10 der Schildkappe 1 hin. Die Spitze 10 wird durch endseitiges Umbiegen der
Platte 7 gebildet, wobei das freie Ende der Umbiegung durch eine Querschweißnaht
11 mit den Rücken der U-Profile 2 verbunden ist. Das andere Ende der Schildkappe
1 ist durch ein separates Profil-Kappenteil 12 verschlossen.
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Dieses Kappenteil 12 ist durch Querschweißnähte 13 mit den Rücken
der U-Profile 2 bzw. mit dem Obergurt 6 verschweißt. Zur weiteren Stabilisierung
der Schildkappe 1 in Querrichtung sind in diese zwei Querstege 14 eingeschweißt.
Diese Querstege 14 werden vor dem Auflegen des Obergurtes 6 in die entsprechend
geschlitzten Seitenwände 3 eingeschoben und sind rundherum mit den U-Profilen 2
voll verschweißt. Ein Verschweißen der Querstege 14 mit dem Obergurt 6 erfolgt durch
Querschlitzschweißnähte 15.
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Die hinter Platte 8 des Obergurtes 6 weist an ihren Längsseiten Abkröpfungen
16 auf. Diese Abkröpfungen 16 dienen als Auflager für Seitenbleche, die nicht dargestellt
sind. Im hinteren Bereich der Schildkappe 1 sind an deren
Seitenwänden
3 zwischen den Außenstegen 17 mit diesen fluchtend zwei Mittelstege 20 und zwei
Innenstege 21 angeordnet.
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Die Mittelstege 20 und die Innenstege 21 werden durch Schlitze in
den waagerechten Rücken der U-Profilbleche 2 gesteckt und mit dem Obergurt sowie
mit den waagerechten Rücken verschweißt. Wie sich insbesondere aus Fig. 4 ergibt,
sind im Bereich der Stege 17,20,21 in der Schildkappe 1 beidseitig Aufnahmerohre
22 eingeschweißt, die zur Aufnahme von Druckzylindern dienen zur Betätigung der
Seitenbleche, die auf den Abkröpfungen 16 aufliegen.
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Die Abmessungen der dargestellten Schildkappe sind etwa wie folgt:
Länge 2.770 mm, Breite 1,350 mm. Im dargestellten Beispiel besitzen die 5 nebeneinander
angeordneten U-Profile 2 nicht dieselbe Querschnittsgröße, vielmehr sind jeweils
die beiden außen liegenden und das mittlere U-Profil gleich groß und die beiden
von diesen eingeschlossenen U-Profile. Natürlich ist es möglich, entsprechend der
jeweils gewünschten Breite der Schildkappe auch andere Profilabmessungen zu wählen.
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L e e r s e i t e