DE4124328C2 - EXTENSION SUPPORT - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Ausbaustütze gemäß den Merkmalen im Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a support according to the features in the preamble of claim 1.
Mit aushärtbaren Baustoffen, wie zum Beispiel Beton, beaufschlagbare Ausbaustützen werden in vielen Bereichen des untertägigen Bergbaus eingesetzt. Bei der im Umfang der DE-OS 39 15 837, insbesondere Fig. 1 und 13, bekannt gewordenen Ausbaustütze ist an die Innenseite des oberen Stahlrohrs ein aus einem Rohr gebildeter Stutzen in Verlängerung einer querschnittsmäßig großen Wandöffnung angesetzt. Der Stutzen erstreckt sich quer durch das Stahlrohr bis in die Nähe des diametral gegenüberliegenden Wandbereichs. Die hier liegende Mündung des Stutzens ist durch einen Teller abgedeckt, der mit einer Schraubenzugfeder gegen die Stirnseite des Stutzens gezogen wird. Das andere Ende der Schraubenzugfeder ist an einem hohlen Spannstift befestigt, der quer durch den Stutzen getrieben ist.Can be loaded with hardenable building materials, such as concrete Expansion supports are used in many areas of the underground Mining. In the scope of the DE-OS 39 15 837, in particular FIGS. 1 and 13, become known Extension support is on the inside of the top Steel pipe an extension piece formed from a pipe a large wall opening. The nozzle extends across the steel tube to close to the diametrically opposite Wall area. The mouth of the nozzle is here covered by a plate with a coil spring is pulled against the front of the nozzle. The other end of the coil spring is on a hollow Dowel pin attached, which is driven across the neck is.
Ein Mangel der bekannten Bauart wird darin gesehen, daß durch die Öffnung in der Wand das Stahlrohr merklich ge schwächt wird. Unter hohen Auflastungen besteht somit die Gefahr, daß die Ausbaustütze im Bereich der Öffnung einseitig verformt wird. Dies kann im Ergebnis dazu führen, daß die Ausbaustütze aus ihrem Widerlager rutscht und umstürzt.A shortcoming of the known type is seen in the fact that through the opening in the wall, the steel pipe noticeably ge is weakening. Under high loads there is therefore Danger of one-sided expansion support in the area of the opening is deformed. As a result, this can lead to that the support column slips out of its abutment and falls over.
Ein weiterer Mangel ist der, daß eine derart ausgebildete Ausbaustütze höheren Drücken, zum Beispiel Drücken über 10 bar, nicht standhalten kann.Another shortcoming is that such a trained Support for higher pressures, e.g. pressures above 10 bar, cannot withstand.
Ferner ist es von Nachteil, daß die Schraubenzugfeder und der hohle Spannstift ständig im Strom des Baustoffs liegen, was insbesondere hinsichtlich der Funktion der Schraubenzugfeder und ihren Einfluß auf den Teller zu erheblichen Beeinträchtigungen führen kann.It is also disadvantageous that the coil tension spring and the hollow dowel pin is constantly in the flow of the building material, which in particular with regard to the function of the Tension spring and its influence on the plate to considerable Can lead to impairments.
Schließlich wird ein wesentlicher Mangel der gattungsprägenden Bauart darin gesehen, daß der Stutzen extrem weit in das obere Stahlrohr hineinragt. Aufgrund der Länge und des Durchmessers des Stutzens wird demzufolge der ausgehärtete Baustoffkern empfindlich unterbrochen und kann dadurch nicht mehr die volle Traglast aufnehmen.Eventually, a major shortcoming becomes generic Design seen in that the nozzle is extremely wide protrudes into the upper steel tube. Because of the length and the diameter of the nozzle is therefore the hardened Building material core sensitive and can as a result, no longer absorb the full load.
Die gattungsprägende DE-OS 28 47 906 offenbart eine Ausbaustütze aus Rohrelementen, die bewußt extrem leicht gehalten werden und nicht aus Stahl bestehen sollen. Sie haben folglich keine Stützfunktion und fungieren nur als Behältnis für die in die Ausbaustütze einzubringende aushärtbare Substanz. Die Stützfunktion wird ausschließlich von der aushärtbaren Substanz erbracht, wenn diese abgebunden hat und innerhalb der Rohrelemente eine feste Säule bildet.The generic DE-OS 28 47 906 discloses a support from tubular elements, which are deliberately kept extremely light and should not consist of steel. they therefore have no support function and only act as Container for the curable material to be inserted into the support Substance. The support function is exclusive provided by the curable substance when it has set has a fixed inside the tubular elements Forms pillar.
Am oberen Ende des oberen Rohrelements ist ein Füllventil vorgesehen. Dieses Füllventil besitzt ein Gehäuse, das mit seinem mittleren Längenbereich in der Wand des Rohrelements festgelegt ist. Der zum Inneren des Rohrelements gerichtete Boden des Gehäuses ist geschlossen. Zwischen diesem Boden und der Wand des Rohrelements befinden sich radiale Öffnungen in der Wand des Gehäuses. Am Ende des über die Wand des Rohrelements nach außen vorstehenden Abschnitts des Gehäuses ist ein Kupplungsstück festgelegt. Mittig des Kupplungsstücks befindet sich eine Bohrung, deren innere Kante als Dichtsitz für eine stählerne Dichtkugel ausgebildet ist. Die Dichtkugel liegt ferner im Kopf eines Führungsbolzens, der randseitig Durchgangsöffnungen besitzt und über seinen Schaft von einer Schraubendruckfeder umgeben ist, die sich einerseits am Boden des Gehäuses und andererseits am Kopf des Führungsbolzens abstützt. Durch die Schraubendruckfeder wird die Dichtkugel ständig gegen den Dichtsitz gepreßt.At the upper end of the upper tube element is a filling valve intended. This filling valve has a housing that with its middle length range in the wall of the tubular element is set. The inside of the tubular element directed bottom of the case is closed. Between this floor and the wall of the tubular element are radial openings in the wall of the housing. At the end of projecting outwards over the wall of the tubular element A coupling piece is fixed to the section of the housing. There is a hole in the middle of the coupling piece, the inner edge as a sealing seat for a steel Sealing ball is formed. The sealing ball is also located in the head of a guide pin, the through openings on the edge owns and over his shaft by one Helical compression spring is surrounded, the one hand on Bottom of the housing and on the other hand at the head of the guide pin supports. The helical compression spring is the Sealing ball constantly pressed against the sealing seat.
Nachteilig an dieser Bauart ist der Sachverhalt, daß die engen Durchtrittsöffnungen für die in die Rohrelemente einzubringende aushärtbare Substanz, insbesondere Beton, zwangsläufig eine Trennung der wäßrigen und der festeren Bestandteile der Substanz bewirken. Es findet also eine Entmischung statt. Dadurch können nur die wäßrigen Bestandteile über das Füllventil in die Rohrelemente eintreten, wohingegen die festeren Bestandteile vor dem Füllventil sedimentieren. Auch besteht die Gefahr, daß beim Füllvorgang sich Teile der Substanz zwischen den Windungen der Schraubendruckfeder festsetzen, so daß diese die ihr zugedachte Funktion nicht erfüllen kann.A disadvantage of this type of construction is the fact that the narrow openings for the in the pipe elements curable substance to be introduced, in particular concrete, inevitably a separation of the aqueous and the solid Cause components of the substance. So it finds one Segregation instead. As a result, only the aqueous components enter the pipe elements via the filling valve, whereas the firmer components before Sediment the filling valve. There is also a risk that parts of the substance between the Lock the coils of the helical compression spring so that this cannot fulfill the function intended for it.
Der Erfindung liegt ausgehend von der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 beschriebenen Ausbaustütze die Aufgabe zugrunde, Schwächungen der tragenden Teile zu vermeiden, den Befüllvorgang problemlos zu gestalten und einen geschlossenen ununterbrochenen Baustoffkern nach dem Aushärten sicherzustellen.The invention is based on that in the preamble of Expansion support described the task to avoid weakening the load-bearing parts, to make the filling process easy and a closed uninterrupted building material core after curing ensure.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht gemäß der Erfindung in den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 aufgeführten Merkmalen.According to the invention, this object is achieved in those listed in the characterizing part of claim 1 Characteristics.
Hierbei ist es wichtig, daß der aus einem kurzen Rohrab schnitt bestehende Füllstutzen nur so weit in das obere Stahlrohr ragt, daß die innere Mündungskante der Bohrung im Füllstutzen, welche den Dichtsitz für das Füllventil bildet, freiliegt. Der dann noch in den Hohlraum der Ausbaustütze hineinragende kurze Längenabschnitt des Füllstutzens kann die ordnungsgemäße Ausbildung des Baustoffkerns nicht relevant beeinträchtigen.It is important that the short pipe cut existing filler neck only so far into the upper one Steel pipe protrudes from the inner mouth of the bore in the filler neck, which is the sealing seat for the filler valve forms, is exposed. The then in the cavity of the support protruding short length section of the filler neck can the proper training of the building material core not significantly affect.
Auch wird eine Schwächung der Wand des oberen Stahlrohrs vermieden, da ein stabiler Füllstutzen in eine Wandöffnung des Stahlrohrs eingesetzt und mit diesem verbunden wird.There will also be a weakening of the wall of the upper steel tube avoided because a stable filler neck in a wall opening of the steel tube inserted and connected to this becomes.
Das Führungsrohr hat nur einen geringen Außendurchmesser und ist mit einem abgesetzten Längenabschnitt in einer Öffnung in dem dem Füllstutzen gegenüberliegenden Wandbereich des oberen Stahlrohrs dicht eingesetzt. In dem Führungsrohr ist ein schlanker Führungsbolzen längsverschieblich geführt, an dessen dem Dichtsitz zugewandten Ende der Dichtkörper vorgesehen ist.The guide tube has only a small outside diameter and is with a stepped length in one Opening in the wall area opposite the filler neck of the upper steel tube inserted tightly. In the guide tube is a slender guide pin that can be moved lengthways led, at the seal seat facing End of the sealing body is provided.
Der zum Dichtsitz hin konvex gekrümmte elastische Dichtkörper befindet sich während des Füllvorgangs in axialer Verlängerung und im Abstand zu der Bohrung des Füllstutzens. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß der gesamte Hohlraum in der Ausbaustütze einwandfrei mit dem Baustoff befüllt wird. Der Druck zur Befüllung des Hohlraums wird erst dann weggenommen, wenn kein Baustoff mehr in den Hohlraum paßt und letztlich der Dichtkörper auf den Dichtsitz gepreßt ist.The elastic sealing body, which is convexly curved towards the sealing seat is in axial during the filling process Extension and at a distance from the hole in the filler neck. This ensures that the entire Cavity in the support leg with the Building material is filled. The pressure to fill the cavity is only taken away when there is no more building material fits into the cavity and ultimately the sealing body the sealing seat is pressed.
Da also beim Füllvorgang das Dichtelement mit dem Dichtkörper im Abstand vom Füllstutzen liegt, wird ferner sichergestellt, daß der Baustoff überall umfangsseitig des Dichtelements hingepreßt wird und auf diese Weise keine relevante Unterbrechung des Baustoffkerns zu befürchten ist. Bevorzugt ist der Dichtkörper halbkugelförmig ausgebildet.So since the sealing element with the sealing body during the filling process is at a distance from the filler neck, it is also ensured that the building material everywhere around the Sealing element is pressed and in this way none relevant interruption of the building material core is. The sealing body is preferably hemispherical.
Zum Fernhalten des Dichtkörpers beim Füllvorgang vom Dichtsitz wird eine geschlitzte Fixierplatte mit den den Schlitz begrenzenden Schenkeln in die Umfangsnut des Führungsbolzens geschoben. Unter dem Einfluß der Druckfeder liegt die Fixierplatte dann außenseitig des oberen Stahlrohrs an. Der Dichtkörper verbleibt in ausreichender Distanz zum Dichtsitz. Ist der Füllvorgang beendet, wird die Fixierplatte aus der Umfangsnut entfernt, so daß sich die Druckfeder dann entspannen kann und den Dichtkörper auf den Dichtsitz preßt.To keep the sealing body away from the filling process A slotted fixing plate with the Slit-limiting legs in the circumferential groove of the guide pin pushed. Under the influence of the compression spring the fixing plate is then on the outside of the upper steel tube at. The sealing body remains at a sufficient distance to the sealing seat. When the filling process is finished, the fixing plate is removed from the circumferential groove, so that the compression spring can then relax and the sealing body presses on the sealing seat.
Wenn über den Füllstutzen der Hohlraum in der Ausbaustütze vollständig mit Baustoff gefüllt ist, kann zur Verlagerung des Dichtkörpers auf den Dichtsitz der Führungsbolzen auch manuell mit verschoben werden. Diese Ausführungsform ist dann vorteilhaft, wenn ein zähflüssiger Baustoff zur Anwendung gelangt.If the cavity in the support is above the filler neck is completely filled with building material Relocation of the sealing body to the sealing seat of the guide pin can also be moved manually. These Embodiment is advantageous if a viscous Building material used.
Gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 4 kann der Dicht körper lediglich durch eine Druckfeder und ein am Ende des Führungsbolzens vorgesehenes Widerlager gehalten sein. Bei der Druckfeder kann es sich um eine einfache Schraubendruckfeder handeln. Aber auch andere Federelemente sind denkbar. Die Druckfeder liegt nicht im Strom des Baustoffs. Das Widerlager besteht beispielsweise aus einem einfachen Bolzenkopf. Hierbei stützt sich die Druckfeder einerseits am Dichtkörper und andererseits an der dem Füllstutzen gegenüberliegenden Stirnseite des Führungsrohrs ab.According to the features of claim 4, the seal can body only by a compression spring and one at the end the abutment provided for the guide pin be. The compression spring can be a simple one Act helical compression spring. But also other spring elements are conceivable. The compression spring is not in the stream of the building material. The abutment consists of, for example a simple bolt head. This supports the Compression spring on the one hand on the sealing body and on the other the end of the Guide tube.
Obwohl es verschiedene Möglichkeiten der Ausbildung und Gestaltung des Dichtkörpers gibt, wird eine bevorzugte Ausführungsform in den Merkmalen des Patentanspruchs 3 gesehen. Da Tennisbälle eine relativ kurze Lebensdauer haben und aufgrund der Beliebtheit des Tennissports in großen Mengen anfallen, ist es in äußerst kostengünstiger und zudem einfacher Weise möglich, aus einem Tennisball zwei Dichtkörper zu fertigen. Darüber hinaus stellt eine solche Maßnahme eine überaus sinnvolle Entsorgung gebrauchter Tennisbälle dar.Although there are different training options and Design of the sealing body there is a preferred Embodiment in the features of claim 3 seen. Because tennis balls have a relatively short lifespan have and because of the popularity of tennis in accumulate large quantities, it is extremely inexpensive and also easily possible from a tennis ball to manufacture two sealing bodies. In addition, a such measure an extremely sensible disposal of used Tennis balls.
Der erleichterten Handhabung der Fixierplatte dient das abgewinkelte Griffstück gemäß Patentanspruch 4.This serves to facilitate the handling of the fixing plate angled handle according to claim 4.
Die Merkmale des Patentanspruchs 5 tragen mit dazu bei, daß sämtliche Bereiche des Hohlraums in der Ausbaustütze mit Baustoff gefüllt werden können. So können sich zum Beispiel zwischen dem übergreifenden und dem eingreifenden Stahlrohr keine Ringräume ausbilden, die nicht allein schon aufgrund der Schwerkraft des Baustoffs ausgefüllt werden.The features of claim 5 contribute to that all areas of the cavity in the support can be filled with building material. For example between the overlapping and the engaging steel tube do not form annuli that are not alone due to the gravity of the building material.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:The invention is based on in the drawings illustrated embodiments explained in more detail. It demonstrate:
Fig. 1 in der Ansicht, teilweise im Schnitt, eine Ausbaustütze; Fig. 1 in the view, partly in section, an expansion prop;
Fig. 2 in einer Teilansicht eine weitere Ausführungs form einer Ausbaustütze; Figure 2 is a partial view of a further embodiment form of a support.
Fig. 3 in vergrößertem Maßstab den im Schnitt darge stellten Bereich der Ausbaustütze der Fig. 1 und Fig. 3 on an enlarged scale the section Darge presented area of the support of Fig. 1 and
Fig. 4 eine Stirnansicht auf die Darstellung der Fig. 3 gemäß dem Pfeil IV. Fig. 4 is an end view of the representation of FIG. 3 according to arrow IV.
Mit 1 ist in der Fig. 1 eine Ausbaustütze bezeichnet, wie sie zum Beispiel im untertägigen Steinkohlenbergbau Anwendung findet. 1 in FIG. 1 denotes an expansion support, such as is used, for example, in underground coal mining.
Diese Ausbaustütze 1 umfaßt ein unteres Stahlrohr 2 mit geschlossenem Boden 3 sowie ein oberes Stahlrohr 4 mit ge schlossener Kopfplatte 5. Das obere Stahlrohr 4 ist dicht im unteren Stahlrohr 2 geführt. Die beiden Stahlrohre 2, 4 sind in der gemeinsamen Längsachse 6 zueinander relativverlager bar.This support 1 includes a lower steel tube 2 with a closed bottom 3 and an upper steel tube 4 with GE closed top plate 5th The upper steel tube 4 is tightly guided in the lower steel tube 2 . The two steel tubes 2 , 4 are relative to each other in the common longitudinal axis 6 bar.
Entsprechend der Darstellung der Fig. 2 kann aber auch das obere Stahlrohr 4a das untere Stahlrohr 2a dichtend über greifen.According to the illustration in FIG. 2, the upper steel tube 4 a can also grip the lower steel tube 2 a in a sealing manner.
Die beiden Stahlrohre 2, 4 der Ausbaustütze 2 begrenzen gemeinsam einen Hohlraum 7, der über ein am oberen Ende des oberen Stahlrohrs 4 vorgesehenes Füllventil 8 mit einem aushärtbaren Baustoff, wie zum Beispiel Beton, beaufschlagbar ist. The two steel tubes 2 , 4 of the support 2 together delimit a cavity 7 which can be acted upon with a hardenable building material, such as concrete, for example, via a filling valve 8 provided at the upper end of the upper steel tube 4 .
Das Füllventil 8 (siehe Fig. 1 und 2) umfaßt einen mit einem Endabschnitt 9 in der Wand 10 des oberen Stahlrohrs 4 befestigten radial abstehenden rohrartigen Füllstutzen 11. Die innere Stirnseite 12 des Füllstutzens 11 befindet sich in unmittelbarer Nähe der Innenseite 13 der Rohrwand 10. Der über den Außenumfang 14 vorstehende Längenabschnitt des Füllstutzens 11 ist mit Kupplungsmitteln 15 zum Anschließen von nicht näher dargestellten Zuführleitungen für Baustoff ausgestattet.The filling valve 8 (see FIGS . 1 and 2) comprises a radially projecting tubular filler neck 11 which is fastened with an end section 9 in the wall 10 of the upper steel tube 4 . The inner end face 12 of the filler neck 11 is located in the immediate vicinity of the inside 13 of the tube wall 10 . The longitudinal section of the filler neck 11 projecting beyond the outer circumference 14 is equipped with coupling means 15 for connecting supply lines for building material, not shown in any more detail.
Die innere Mündungskante der Bohrung 17 im Füllstutzen 11 bildet einen ringschneidenartigen Dichtsitz 16 für einen halbkugelförmig ausgebildeten dünnwandigen Dichtkörper 18 aus einem gebrauchten halbierten Tennisball. Der Dichtkörper 18 ist auf einen schlanken Führungsbolzen 19 bis zum An schlag an ein endseitiges Widerlager 20 des Führungsbolzens 19 geschoben. Seine Einsatzlage wird durch eine Schrauben druckfeder 21 bestimmt, die sich einerseits an der Innenflä che 22 des Dichtkörpers 18 und andererseits - unter Um schließung des Führungsbolzens 19 - an der dem Füllstutzen 11 zugewandten Stirnseite 23 eines Führungsrohrs 24 abstützt, das auch der Zwangsführung des Führungsbolzens 19 dient. Das Führungsrohr 24 ist mit einem im Durchmesser kleineren Fort satz 25 in einer Bohrung 26 in der Rohrwand 10 festgelegt.The inner mouth edge of the bore 17 in the filler neck 11 forms an annular cutting-like sealing seat 16 for a hemispherical thin-walled sealing body 18 from a used halved tennis ball. The sealing body 18 is pushed onto a slim guide pin 19 until it strikes an end abutment 20 of the guide pin 19 . Its position of use is determined by a helical compression spring 21 , which is supported on the one hand on the inner surface 22 of the sealing body 18 and, on the other hand - with the guide pin 19 being closed - on the end face 23 of a guide tube 24 facing the filler neck 11 , which also guides the guide pin 19 serves. The guide tube 24 is set with a smaller diameter 25 set in a bore 26 in the tube wall 10 .
Das dem Widerlager 20 abgewandte Ende des Führungsbolzens 19 ist mit einer Umfangsnut 27 versehen (siehe auch Fig. 4), in welche eine mit einem abgewinkelten Griffstück 28 verse hene geschlitzte Fixierplatte 29 eingeschoben werden kann. Dazu werden die den Schlitz 30 der Fixierplatte 29 begren zenden Schenkel 31 so weit unter Spreizung der Schenkel 31 in die Umfangsnut 27 geschoben, bis die Schenkel 31 zu rückschnappen können und dadurch die Fixierplatte 29 fest legen. Auf diese Weise ist die Bereitschaftsstellung (Füll stellung) des Füllventils 8 gesichert. The end of the guide pin 19 facing away from the abutment 20 is provided with a circumferential groove 27 (see also FIG. 4) into which a slotted fixing plate 29 with an angled handle 28 can be inserted. For this purpose, the limb 30 of the fixing plate 29 limiting leg 31 are pushed so far with the spreading of the leg 31 into the circumferential groove 27 until the leg 31 can snap back and thereby fix the fixing plate 29 . In this way, the standby position (filling position) of the filling valve 8 is secured.
Ist der Hohlraum 7 in der Ausbaustütze 1 vollständig ge füllt, wird die Fixierplatte 29 aus der Umfangsnut 27 gezo gen, so daß die Schraubendruckfeder 21 den Dichtkörper 18 an den Dichtsitz 16 preßt und damit den Hohlraum 7 abschließt.If the cavity 7 in the support 1 fills completely ge, the fixing plate 29 is gezo from the circumferential groove 27 gezo, so that the helical compression spring 21 presses the sealing body 18 against the sealing seat 16 and thus closes the cavity 7 .
BezugszeichenaufstellungList of reference symbols
1 Ausbaustütze
2 unteres Stahlrohr
2a unteres Stahlrohr
3 Boden von 2
4 oberes Stahlrohr
4a oberes Stahlrohr
5 Kopfplatte
6 Längsachse von 2 und 4
7 Hohlraum in 1
8 Füllventil
9 Endabschnitt von 11
10 Wand von 4
11 Füllstutzen
12 innere Stirnseite von 11
13 Innenseite von 10
14 Außenumfang von 4
15 Kupplungsmittel an 11
16 Dichtsitz von 17
17 Bohrung in 11
18 Dichtkörper
19 Führungsbolzen
20 Widerlager
21 Schraubendruckfeder
22 Innenfläche von 18
23 Stirnseite von 24
24 Führungsrohr
25 Fortsatz von 24
26 Bohrung in 10 für 24
27 Umfangsnut in 19
28 Griffstück an 29
29 Fixierplatte
30 Schlitz in 29
31 Schenkel von 29 1 support
2 lower steel tubes
2 a lower steel tube
3 floor of 2
4 upper steel tube
4 a upper steel tube
5 headstock
6 longitudinal axis of 2 and 4
7 cavity in 1
8 filling valve
9 end section of 11
10 wall of 4
11 filler neck
12 inner face of 11
13 inside of 10
14 outer circumference of 4
15 coupling agent on 11
16 sealing seat from 17
17 hole in 11
18 sealing body
19 guide bolts
20 abutments
21 helical compression spring
22 inner surface of 18
23 face of 24
24 guide tube
25 continuation of 24
26 hole in 10 for 24
27 circumferential groove in 19
28 handle on 29
29 fixing plate
30 slot in 29
31 legs of 29
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