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Stählerner Streckenausbau, insbesondere für den Grubenbetrieb unter
Tage Die Erfindung bezieht sich auf stählerne Streckenausbaue, insbesondere für
den Grubenbetrieb unter Tage und insonderheit auf stählerne Streckenausbaue derjenigen
Art, bei denen sich die einzelnen Ausbaurahmen aus kastenförmigen Profilstücken
zusammensetzen, deren Kastenform durch Zusammenschweißen zweier Profile gebildet
wird. Bei derartigen Profilen sieht die Erfindung vor, ihnen eine für ihren Verwendungszweck
besonders günstige Querschnittsform zu verleihen, indem der Profilquerschnitt nach
dem Zusammenschweißen der beiden das Ausbauprofil bildenden Profile innen eine Rohrform,
deren lichter Querschnitt im wesentlichen einem Kreis entspricht, und außen die
Form eines Kastens besitzt.
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Bei der Herstellung stählerner Streckenausbaue, insbesondere für den
Grubenbetrieb unter Tage, war man vielfach bisher der Ansicht, daß dem Rohrquerschnitt
mit seiner idealen Werkstoffverteilung und seinen hierdurch gegebenen statischen
Werten eine bevorzugte Stellung bei der Verwendung als Ausbauprofile im Grubenbetrieb
einzuräumen sei. Es hat sich aber gezeigt, daß die Größe und Art der in den verschiedenen
Grubenstrecken auftretenden Belastungsvorgänge sehr unterschiedlich sind. Man mußte
nach jahrelangen Versuchen und Beobachtungen aber die Erfahrung machen, daß der
übliche Rohrquerschnitt für den Streckenausbau nicht geeignet ist. Die Druck- und
Belastungsvorgänge in der Grube lassen sich nicht genau bestimmen, und es gehört
schon eine genaue Kenntnis der Gebirgsverhältnisse dazu, will man hierfür selbst
groß abweichende Zahlen angeben. Besonders der seitliche Druck ist es, der den;
üblichen Rohrquerschnitt für Grubenausbauzwecke ungeeignet macht. Der übliche Rohrquerschnitt
als
Tragelement kann daher nur als Tragsäule, d. h. in senkrechter
Richtung als Knickstab Verwendung finden, wie solche vielfach im Strebausbau in
Form rohrförmiger Stempel eingebaut werden. Der Rohrquerschnitt zeigt auch insofern
einen großen Mangel, als er bei geringer örtlicher Verformung, die beispielsweise
einer Ellipsenform gleichkommt, seine günstige statische Form verliert. Man ist
daher mehr und mehr dazu übergegangen, das rohrförmige Profil als Ausbauprofil zu
verlassen und neben I-förmigen Profilen auch kastenförmige Profile zu verwenden.
Bei letzteren tritt die Empfindlichkeit gegen Seitendruck weniger in Erscheinung.
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Ein besonders günstiges Kastenprofil wird nun geschaffen, wenn man
erfindungsgemäß das Ausbauprofil als Kastenrohrprofil ausbildet, ihm also innen
eine Rohrform, deren lichter Querschnitt im wesentlichen einem Kreis entspricht,
und außen die Form eines Kastens gibt. Ein derartiges Kastenrohrprofil nimmt Druck-
und Biegebeanspruchungen in jeder Richtung durch seine durch geeignete Werkstoffverlagerung
verstärkten Seitenstege und Wülste auf, und es werden bei ihm örtliche Querschnittsverformungen
vermieden. Dabei ist vorgesehen, die Enden der Kastenrohrprofile im Bereich ihrer
Verbindungsstelle in an sich bekannter Weise mit Einpressungen zu versehen, wodurch
die Enden der Profile einen I-förmigen Querschnitt mit außermittigem Doppelsteg
und entsprechender Laschenkammer erhalten, in die eine die Verbindung herstellende
Wellenstegklammerlasche einfaßt, wie sie beispielsweise Gegenstand einer älteren
Erfindung der Patentinhaberin ist.
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In der Zeichnung ist das erfindungsgemäße Ausbauprofil in zwei verschiedenen
Ausführungsformen veranschaulicht, das sich in praktischer Weise aus zwei symmetrischen
muldenförmigen Profilen zusammensetzt, deren Flanschspitzen zur Bildung einer V-Schweißnaht
abgeschrägt sind. Dabei können wahlweise zwei Querschnittsformen verwendet werden,
und zwar eine gemäß den stark ausgezogenen Linien der Abbildung und die andere nach
den gestrichelten Linien. Die letztere Ausführung ist lediglich eine Walzfrage.
Es dürfte für ein Rohrwerk für nahtlose Rohre die Möglichkeit bestehen, den Kastenrohrquerschnitt
aus einem Stück zu walzen, wobei es für den Erfindungsgegenstand auch belanglos
ist, solche Kastenrohrquerschnitte auch aus Leichtmetall herzustellen.
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Abb. i der Zeichnung zeigt einen Querschnitt zweier, sich spiegelbildlich
gegenüberstehender verschweißter muldenförmiger Profile als Kastenrohrprofil; Abb.2
zeigt einen Längsschnitt der Segmentverbindung mit der angeschraubten Wellenstegklammerlasche,
während Abb.3 einen Querschnitt der Segmentverbindung durch das Kastenrohrprofil
und den Wellenstegklammerlaschen nach der Linie A-A der Abb. 2 darstellt.
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In den Abbildungen sind mit i die sich spiegelbildlich gegenüberstehenden
und auf ihrer ganzen Länge miteinander verschweißten muldenförmigen Profile und
mit 2 die diese miteinander verbindenden V-Schweißnähte bezeichnet. Die 'Strichelung
3 stellt die wahlweise Ausführung des Kastenrohrquerschnittes dar, und q. sind die
angeschraubten Wellenstegklammerlaschen. Mit 5 .sind die Löcher in den Wellenstegklammerlaschen
q. bezeichnet, und 6 sind die Löcher in dem eingezogenen Doppelsteg des Kastenrohrprofils,
während mit 7 die Befestigungsschrauben der Wellenstegklammerlaschen ¢ bezeichnet
sind.
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Die in der Zeichnung dargestellte Segmentverbindung stellt eine starre
Ausführung dar. Man kann diese aber ebenso auch nachgiebig gestalten, wenn man zwischen
den beiden Segmenten stoßseitig Spielraum läßt und die Löcher in den Segmentenden
des Kastenrohrprofils als Langlöcher ausbildet.
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Für den bogen- oder ringförmigen Streckenausbau wird das Kastenrohrprofil
in den gewünschten Biegehalbmesser durch geeignete Biegerollen im kalten Zustand
gebogen. Der Kaltbiegevorgang bedeutet bei den geschweißten Stahlsegmenten gleichzeitig
eine Vorprüfung der Schweißnaht. Die etwa durch die Kaltbiegung eingetretenen Werkstoffspannungen
werden durch nachträgliches Ausglühen wieder vollkommen beseitigt.
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Die Verwendung des Kastenrohrprofils beschränkt sich nicht allein
auf einen gebogenen Streckenausbau, sondern man kann dieses auch mit bestem Erfolg
als Türstockausbau einbauen, wobei die bisher bei anderen Profilen nicht erreichte
größere Flächenauflage des _Kastenrohrprofilg. .dic. Tragkappe vor dem gefährlichen
Kippen schützt. Die Anbringung eines Kappschuhes wird durch das Kastenrohrprofil
wesentlich vereinfacht. Letzteres eignet sich auch in mannigfacher Weise für die
Ausbildung von Stahl- und Leichtmetallkappen sowie Stempel für-den 'Strebausbau.
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Bei der Beurteilung der ganzen Streckenausbaufrage ist zu berücksichtigen,
daß in Zukunft die Teuftiefen in den Schächten immer größer werden. Die Streckenquerschnitte
müssen schon hinsichtlich der Wetterführung ebenfalls größere Abmessungen erhalten.
Größere Teufen bei großen Streckenquerschnitten bedingen schwerere Ausbauprofile.
Diesen wichtigen Umständen trägt das neue Kastenrohrprofil Rechnung. Durch das neue
Kastenrohrprofil wird erreicht, daß die Gewichte des,Streckenausbaues in erträglichen
Grenzen gehalten werden können, um somit dem Bergmann die angestrebte Arbeitserleichterung
in den wärmeren Teuftiefen zu ermöglichen. Das leichtere Kastenrohrprofil ist dem
schweren T-förmigen Grubenstahlprofilstatisch wesentlich überlegen, so daß allgemein
leichtere Profile eingesetzt werden können und hierdurch. er= lieblich an Stahl
eingespart wird.