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Nachgiebiger Streckenausbau Es ist bei einem Polygon- oder
Bogenausbau bekannt, die unteren Enden der aus Stahl bestehenden Segmente auf einem
Unterbau aus Holz (Pfeiler) abzustützen, der die Nachgiebigkeit des Ausbaues bewirkt.
Aus wirtschaftlichen Gründen und wegen Holzmangels ist man später dazu übergegangen,
den Unterbau in gemischter Holz- und Steinmauerung auszuführen. Da man 'hierbei
in hohem -Maße von der Art und Form des Packmaterials sowie der Wandstärke, ferner
von der Zuverlässigkeit des Bergmannes abhängig war, konnte man nur selten in einer
Strecke eine für alle 13ane annähernd gleiche Nachgiebigkeit erreichen.
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Man hat ferner einen Unterbau vorgeschlagen, der aus einem zur Strecke
zu offenen Kasten hesteht, der mit übereinander angeordneten und durch Stahlplättchen
getrennten Holzklötzen ausgefüllt ist. Diese Bauart ermöglicht keine hinreichende
Anpassung an verschiedenartige Druckver'leältnisse und erfordert zuviel Holz, «-ente
eine große Nachgiebigkeit gewünscht wird.
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Bei einem türstockartigen Streckenausbau ist schon vor langer Zeit
vorgeschlagen worden, daß sich ,die konischen Enden der Stempel in einem den Unterbau
bildenden, mit körnigem bzw. kleinstückigem Gut (z. B. Berg) gefüllten, längs geteilten
Gehäuse abstützen, dessen Hälften durch Schellenbänder miteinander verspannt sind.
Bei diesem Grubenausbau soll die Füllmasse zwischen dem Stetnpel-ende und dem Ge'leättse
zusammengedrückt
oder aus den beiden, gegenüberliegenden Gehäusespalten
herausgedrückt werden. Bei dieser Bauart ist eingrößerer Nachgiebigkeitsweg praktisch
nicht zu erreichen, weil sich das körnige Füllgut vorzeitig brikettiert und dann,die
Gefahr einer Überlastung der Stempel mit. sich bringt.
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Bei dem. Streckenausbau nach der vorliegenden Erfindung soll sich
nun ebenfalls das untere Ende., mindestens eines Segmentes eines Ausbaurahmens auf
einer in einem Metallgehäuse angeordneten Füllung aus körnigem oder stückigem Gut
abstützen, welches durch Seitenöffnungen des Gehäuses herausgedrückt werden kann.
Erfindungsgemäß werden aber .die Nachteile der bisherigen Bauarten :dadurch vermieden"daß
das Gehäuse groß bemessene Seitenöffnungen. besitzt, die durch eine aus dicht nebeneinanderliegen.den,
.im wesentlichen parallelen, biegsamen Gliedern geringer Breite bestehende Abkleidung
abgedeckt sind, welche bei Überschreitung eines gewissen Druckes dem Füllgut Austrittsspalten
freigibt. Die biegsame A.bkleidung soll ,dabei zweckmäßig aus Faschinen von vorzugsweise
geringer Stärke bestehen. Auf diese Weise wird ein Unterbau von denkbar einfacher
und billiger Bauart .geschaffen, der zu einer überraschend günstigen Druckkurve
vorteilhaft von annähernd geradlinigem Verlauf bei großem Einschubweg und entsprechend
hoher Druckaufnahme führen kann. Dieser Vorteil wird durch Zusammenwirken der groß
bemessenen Öffnungen mit der von -der Erfindung vorgesehenen besonderen Abkleidung
erreicht, welche ein vorzeitiges Austretendes Füllgutes verhindert, deren Glieder
aber im Maße des Druckanstieges nachgeben und dabei dem Gut in dem erforderlichen
Ausmaß den Austritt gestatten. Wichtig ist, daß dabei die bislang stets bei körnigem
oder kleinstücki.gem Gut beobachtete Brikettierung oder Verbrückung im Gehäuse vermieden
wind. Bei Versuchen hat sich gezeigt, daß z. B. bei einem Einschubweg von über 2o
cm und einem Enddruck von z. B. 6o t eine aus Faschinen bestehende Verkleidung um
ein solches Maß nachgibt, daß eine sehr geringe Menge der Füllung aus dem Gehäuse
heraustritt.
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Zweckmäßig ist eine Füllung, :die aus einem Gemisch von Sand und Bergeklein
besteht. Die Nachgiebigkeit und die Höhe :des auizunehmen.den Druckes und der Verlauf
der Druckkurve können ,durch entsprechende Bemessung des Querschnitts des Gehäuses
und seiner Seitenöffnungen, ferner der Dicke der Abkleidung in einfacher Weise geregelt
werden.
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Ein Vorteil der Erfindung besteht auch darin, .daß die geschilderte
Wirkungsweise gänzlich unabhängig von der Druckrichtung .ist.
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Die Erfindung ermöglicht eine einfache und leichte Bauart des Unterbaugehäuses,
indem statt ,des bisher üblichen mehr oder weniger geschlossenen Kastens ein Rahmen
benutzt werden kann, der aus wenigen, vorzugsweise die senkrechten Eckstützen bildenden
Profileisen besteht, welche .durch im Höhenabstand übereinander angeordneten, etwa
waagerechten Leisten oder Bändern miteinander gekuppelt sind, welche gleichzeitig
:die seitlichen Widerlager für die biegsameAbkleidung .der Seitenöffnungen bilden.
Zweckmäßig werden .dabei die Bänder geteilt, vorzugsweise in der senkrechten Mittelebene
des Gehäuserahmens, und durch Spannmittel miteinander gekuppelt. Auf diese Weise
wird ein leichtes Rauben ermöglicht.
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Versuche haben ergeben, @daß in der Hauptsache dieAbklei,dungen im
unterenRahmenteil beansprucht werden, daß also auch hier der Austritt des Gutes
stattfindet. Man kann zur Regelung der Drückaufnahme bzw. zur Beschleunigung oder
Verlangsamung,des Einsirikvorganges das untere Schellenband in seiner Höhenlage
verstellen oder es als in senkrechter Ebene schwenkbares und am Gehäuserahmen feststellbares
Element ausbilden.
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Da das in der Grube anfallende Füllmaterial (Bergeklein) oft mit klebrigen
Bindemitteln ist, kann man, um ein Brikettieren auch in diesem Fall mit Sicherheit
auszuschließen, auf der Bodenplatte des Gehäuses ein oder mehrere nach aufwärts
gerichtete Nocken vorsehen, welche .das Füllgut aufbrechen und gegebenenfalls seitlich
ablenken. Am zweckmäßigsten wird dieser Nocken nahe -der dem Stoß zugekehrten Seite
des Gehäuses angeordnet. Die Bodenplatte kann zur Lenkung des austretenden Füllgutes
von den Nocken. ausgehend muldenartig gewölbt sein. Das austretende Gut soll dabei
im wesentlichen zur Strecke hin austreten. Auf der -dem Stoß zugekehrten Seite wird
:der Austritt im Regelfall durch den am Gehäuserahmen anliegenden Stoß verhindert
bzw. gebremst.
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Der Erfindungsgedanke ist so durchführbar, daß das Segmentende, gegebenenfalls
mit einer Druckplatte, sich unmittelbar auf dem Füllgut abstützt. Diese Anordnung
hat aber in manchen Fällen den Nachteil, -daß das Segmentende sich infolge seiner
Winkelstellung zur Gehäuselängsachse in dem Gehäuse verklemmt, falls dieses im Querschnitt
nicht unverhältnismäßig groß bemessen wird. Um :diesen Nachteil zu vermeiden, soll
in weiterer Ausgestaltung der Erfindung :das Gehäuse aus mindestens zwei teleskopartig
ineinanderschiebbaren Rahmen gebildet -sein, von welchen der oberste Teil eine als
Stützlager für :das Segmentende ausgebildete Kopfplatte besitzt. Verwendet man zwei
oder mehrere solcher Teleskopteile, so ist es nicht erforderlich, alle Teile mit
körnigem oder stückigem Füllgut zu füllen. Im allgemeinen wird es .genügen, den
unteren Teleskopteil mit diesem Gut auszurüsten, während .die übrigen entweder als
am Boden bzw. gegebenenfalls allseitig verschlossene Hohlkörper ausgebildet oder
mit einer anderen Füllung, z. B. aus kreuzweise geschichteten Holzlagen, versehen
werden können, wodurch man die Nachgiebigkeit und Druckaufnahme zusätzlich regeln
kann.
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Die Teleskopteile können in Querrichtung im Sinne der Erzeugung eines
Reibungswiderstandes miteinander, z. B. durch die Schellenbänder, verspannt sein.
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Die zweckmäßigste Abkleidung der Austrittsöffnungen des Gehäuserahmens
wird, wie bereits
erwähnt, durch Faschinen gebildet. Es ist natürlich
auch denkbar, eine Abkleidung aus dünnen Stangen oder Bändern aus Metall oder anderem
biegsamen Werkstoff (Ried, Rdhr od. dgl.) zu verwenden. In den meisten Fällen ist
es am günstigsten, die biegsamen Glieder, z. B. Reiser der Faschinen, im wesentlichen
in Längsrichtung des Gehäuses, also etwa senkrecht anzuordnen. Verwendet man Abkleidungen
aus dünnen Stangen oder Bändern, so kann man diese entweder an beiden Enden im Gehäuserähmen
einspannen oder aber nur am oberen Ende aufhängen, während die auf dem Gehäuseboden
liegenden freien Enden von dem Füllgut belastet sind. Auch bei dieser Anordnung
können die Glieder der Abkleidung bei zunehmendem Druck nach auswärts nachgeben.
Die gleiche Wirkung tritt ein, wenn die Glieder der Abkleidung an einem Ende starr
befestigt werden und die freien Enden in einer z. B. axialen Führung derart eingeklemmt
sind, daß sie sich bei gewissem Druckanstieg um ein entsprechendes Maß durch die
Führung durchziehen können, so daß die Abkleidung nachgeben kann, auch wenn sie
aus Werkstoff von nur geringer Elastizität bestellt. Die Verwendung elastischer
Abklei:dungsglieder, z. B. Faschinen, hat den Vorteil, .daß sich die Spalten nach
Durchtritt ,des Gutes wieder schließen.
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Man kann im oberen Gehäuseteil eine Abkleidung von geringeremWiderstand
als im unterenGe'häuseteil anordnen, was z. B. .durch entsprechende Differenzierung
der Dicke der Glieder der Abkleidung erreicht werden kann. Es steht aber selbstverständlich
nichts im Wege, die Abkleidung so auszubilden, daß der Austritt des Gutes an einer
beliebigen vorbestimmten Stelle erfolgen kann. In diesem Sinne ist es selbstverständlich
auch möglich, den das Füllgut aufnehmenden Rahmen an bestimmten Stellen durch eine
feste Wand abzuschließen, z. B. auf der Seite des Stoßes. Die Erfindung ist in erster
Linie für Polygonausbau bestimmt, kann aber auch für andere Streckenausbauarten
Verwendung finden.
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Inder Zeichnung ist die Erfindung an mehreren Ausführungsbeispielen
dargestellt.
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Fig. i zeigt einen Streckenausbau im Querschnitt; Fig.2 bis q. zeigen
einen Unterbau in Ansicht, Längsschnitt und Querschnitt; Fig. 5 und 6 zeigen ein
zweites AusfÜhrungsbeispiel in Ansicht und Querschnitt; Fig.7 zeigt ein drittes
Ausführungsbeispiel in Seitenansicht; Fig.8 zeigt eine andere Ouerschnittsform des
Unterbaues; Fig. 9 bis i i zeigen zwei weitere Bauarten.
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Bei dem in Fig. i beispielsweise dargestellten Streckenausbau besteht
jeder Ausbaurahmen aus den beiden an der Firste gelenkig gegeneinander abgestützten
Segmenten i, von denen jedes mit seinem unteren Ende auf einem nachgiebigen Unterbau
abgestützt ist.
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Gemäß dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 bis .I bestellt der Unterbau
aus drei teleskopartig ineinanderschiebbaren Gehäuseteilen 211, 2b und 2c, von denen
jeder Teil aus wenigen senkrechten Eckstützen 3 gebildet ist, welche durch in der
Höhe in größeren Abständen übereinander angeordnete, etwa waagerechte Bänder 4.
verbunden sind, so daß zwischen diesen Bändern q. und ,den Eckstützen große Gehäuseöffnungen
verbleiben. -Mindestens die Bänder 4. des mittleren Gehäuseteiles 2b werden etwa
in der senkrechten Mittelebene des Gehäuseteiles durch Schrauben 5 miteinander gekuppelt,
derart, .daß durch Spannen der Bänder zwischen Jen. Gehäuseteilen ein Reibungswiderstand
erzeugt wird. Zur Vergrößerung -der Reibung können zusätzlich keilnutenartigeFührungen6
auf mindestens zwei gegenüberliegenden Gehäuseseiten vorgesehen sein.
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Der oberste Gehäuseteil 2c besitzt eine Kopfplatte 7, auf welcher
eine Bewehrung 8 angeordnet ist, die zur Aufnahme eines Quetschholzes 9 dient, auf
welches sich das Segmentende mit einer entsprechenden schalenartigen Bewehrung aufstützt
(vgl. Fig. i). Die Kopfplatte kann zur Kupplung ,der Eckstützen 3 des Oberteiles
dienen. Bei dem Ausführungsbeispiel ist die Kopfplatte jedoch lose angeordnet und
besitzt seitlich vorspringende, leistenartige Ansätze io, welche sich bei dem Ineinanderschieben
der Teles'kopteile auf die Stirnflächen des nächstfolgenden Gehäuseteiles 2b oder
,dem obersten Schellenband q. aufstützen. Der Unterteil 211 ist am Boden :durch
die Platte i i verschlossen. An Stelle der Bodenplatte kann aber auch ein die Eckstützen
3 beispielsweise außen umfassendes Winkeleisen treten, welches sich mit einem Schenkel
gegen das Liegende abstützt.
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Die zwischen den Stützen 3 und den Bändern 4. verbleibenden großen
Öffnungen können beispielsweise, wie in ,d-er Fig. 3,dargestellt, durch Faschinen
12 verkleidet sein, deren Reiser im wesentlichen. in Längsrichtung des Gehäuses
verlaufend angeordnet sind. Die Faschinen stützen sich dabei m.it ihren Enden, gegebenenfalls
auch in der Mitte, gegen die Bänder q. ab. In dem von den Faschinen umschlossenen
Raum ist eine Füllung 13 aus körnigem oder stückigem Gut, z. B. einem Gemisch aus
Sand und Bergeklein, eingebracht. Wie Fig. 3 zeigt, ist die Abkleidung 12 und die
Füllung 13 nur in dem unteren Teil 211 und dem oberen Gehäuseteil 2-' vorgesehen,
während in dem mittleren Gehäuseteil2b, gegebenenfalls auch nur einem Teil desselben,
eine Füllung 1311 aus quer geschichteten Hölzern angeordnet ist. Die Abkleidung
12 und die aus körnigem Gut bestehende Füllung kann selbstverständlich auch im Mittelteil
2b vorgesehen werden.
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Bei der Belastung des Unterbaues schieben sich !die Gehäuseteile zusammen,
wobei sich die Füllung zunächst zusammenpreßt. Bei überschreitung eines gewissen
Drucks bilden sich zwischen den Reisern .der Faschinen Spalten, welche das Austreten
von körnigem Gut ermöglichen. Diese Spalten können sich durch die federnde Wirkung
dieser Reiser nach .dem Abfließen einer gewissen Füllgutmenge selbsttätig wieder
schließen. Zwischen dem körnigen Füllgut können in der aus Fig.3 ersichtlichen
Weise
quer gerichtete Faschinen 14 oder Lagen aus Ried, Reisern o:d. dgl. vorgesehen werden,
welche .die Nacbgiebigkeit vergrößern und bei schwierigem Füllgut dazu beitragen,
eine Brikettierung zu verhindern.
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Dieser vorbeschriebene Unterbau paßt sich den jeweils vorkommenden
Druckverhältnissen weitestgehend an. Die sich im Laufe der -Zeit ergebende Veränderung
der Winkelstellung des Ausbausegmentes zur Längsachse des Gehäuses, z. B. durch
Veränderung,des Streckenquerschnitts und Schrägstellen des Unterbaues, ist für die
zuverlässige Arbeitsweise ohne nennenswerten Einfluß.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig.5 und 6 .besteht .der Unterbau
lediglich aus zwei Gehäuseteilen 2a und 2c, wobei der Unterteil 2a mit in der senkrechten
Mittelebene geteilten Schellenbändern 4 versehen ist. Die Kopfplatte 7 ist mit den
Eckstützen 3 verbunden, welche außerdem an ihrem unteren Ende durch ein Metallband
4" miteinander gekuppelt sind. Dieses Metallband 4a kann in manchen Fällen fehlen,
so daß der Oberteil 2-c eine etwa tischartige Grundform besitzt. Auf .der Bodenplatte
i i ides Unterteiles 211 ist ein aufwärts gerichteter Nocken 15 keilarti ;er Grundform
angeordnet, welcher zum Aufbrechen bzw. Auflockern des Füllgutes dient und gegebenenfalls
das Füllgut nach den Seiten hin ablenkt. Zur Unterstützung ,der Ablenkung .des Füllgutes
kann die Bodenplatte i i muldenartig ausgebildet sein. Bei Verwendung eines die
Eckstützen 3 unmittelbar am Liegenden umschließenden Bandes 4b aus einem Winkeleisen
kann zur Überleitung,des Füllgutes über dem hochstehenden Schenkel dieses Winkeleisens
an der Innenseite des Gehäuses eine schräg gerichtete, in der Zeichnung strichpunktiert
angedeutete Fläche 16 vorgesehen sein. Der Nocken 15 wird zweckmäßig einseitig,
und zwar möglichst auf der dem Stoß zugekehrten Seite des Gehäuses angeordnet, wie
dies z. B. Fig. 6 zeigt.
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Zur Regelung der Menge des im wesentlichen im unteren Bereich -des
Gehäuseteiles 2a austretenden Füllgutes kann das Schellenband 4c auf den Eckstutzen
3 in der Höhe versehieblich angeordnet sein.
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Bei dem in Fig. 7 .dargestellten Ausführungsbeispiel ist dieses untere
Schellenband, -1t um das Gelenk 17 schwenkbar an,dem Gehäuse 211 befestigt und kann
in verschiedenen Winkelstellungen festgestellt werden. Durch .die Schwenkbarkeit
lassen sich,die unteren, z. B. von,den Faschinen 12 (Fig. 3) abgedeckten Gehäuseöffnungen
nach vorn und zu den Seiten hin verschieden groß einstellen, so @daß entsprechend
der Größe der Öffnungen auch das Material in verschieden großer Menge austreten
kann. Bei der letztgenannten Ausführungsform ist der Oberteil 2c mit in der senkrechten
Mittelebene geteilten Schellenbändern versehen.
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WährendbeidenAusführungsbeispielender:Fig. i bis 6 die Gehäuse mit
im wesentlichen quadratischer Querschnittsform dargestellt sind, zeigt Fig. 8 eine
Ausführungsform mit dreieckigem Querschnitt.
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Die Ausführungsformen nach den Fig. 9 bis i i besitzen einen rechteckigen
Querschnitt. Hierbei wird die lange Seite parallel und die kurze Seite quer zum
Stoß angeordnet. Auf diese Weise kann der Unterbau eine große Querschnittsfläche
erhalten, ohne daß der Streckenquerschnitt verringert wird. Wie Fig. 9 und To ferner
zeigen, kann der z. B. aus drei Rahmen bestehende Unterbau auf zwei gegenüberliegenden
Seiten nach aufwärts stetig verjüngt sein, so daß ein Unterbau von pyramidenartiger
Grundform gebildet wird. Ein Vorteil dieser Bauart besteht zunächst darin, :daß
das Volumen des Füllgutes sehr groß gehalten und dadurch in einfacher Weise eine
flach ansteigende Belastungskurve erreicht werden kann. Ferner ist dieser Unterbau
:besonders standsicher und daher zur Aufnahme der für :den Ausbau sehr gefährlichen
in Streckenrichtung verlaufenden Schubkräfte geeignet. Die Eckstützen3a sind mit
den waagerechten Bändern 4 oder anderen Teilen jedes Rahmens mittels ider Gelenke
18 schwenkbar verbunden und führen sich mit den freienEnden unter der Wirkung .des
Preßdruckes des Füllgutes an der Innenseite der Eckstützen des nächstfolgenden Rahmens.
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Bei der Bauart nach Fig. i i sind die Rahmen stufenweise abgesetzt,
wobei sich die Eckstützen der oberen Rahmen in das Füllgut ,der unteren Rahmen eindrücken
können. Im übrigen entspricht der Aufbau ider Rahmen dieser in den Fig. 9 bis i
i dargestellten Bauarten dem der vorhergehenden Bauarten. Auch ist die nicht dargestellte
Auskleidung sowie das Füllgut in der gleichen Weise wie anfangs beschrieben vorgesehen.
In allen Fällen ist es auch denkbar, andere Querschnittsformen zu wählen. Auch kann
man den Querschnitt des Gehäuses der gewünschten Druckkurve entsprechend größer
bemessen als jeweils dargestellt ist.
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Zum Stand der Technik wird noch bemerkt, daß man bei nachgiebigen
Grubenstempeln geteilte Schellenbänder verwendet hat, die zum Zusammen-Ihalten eines
aus Halbrqhren gebildeten Außenstempels dienten. Hierbei sollten die Schellenbänder
auch in der Höhenlage verschiebbar angeordnet werden. Bei einem anderen Grubenstempel
ist es bekannt, am Fuß des Außenstempels einen keilförmigen Boden vorzusehen, um
die in dem Außenstempel untergebrachte, durch den Oberstempel belastete Füllgutmenge
zu spalten und seitlichen Öffnungen in -der Außenstempelwand zuzuführen.