DEP0013243DA - Bolzengelenk für den eisernen Grubenausbau - Google Patents

Description

Bolzen-Gelenke für den eisernen Grubenausbau sind in den verschiedensten Ausführungen bekannt. So z. B. hat man bereits lagerschalenähnliche Segmentbewehrungen vorgeschlagen, die sich um einen Holzläufer bewegen und als nachgiebiges Gelenk wirken. Auch sind Ausführungen bekannt, die sich ebenfalls einer lagerschalenähnlichen Bewehrung bedienen, wobei jedoch als Zwischenelement ein Rohrstück Verwendung findet. Weiterhin sind Gelenkkupplungen bekannt, die aus zwei eine rundhutähnliche Form besitzende Kupplungsscheiben bestehen. Außer den erwähnten nach dem Abgleitprinzip arbeitenden Gelenken sind schließlich noch verschiedene Gelenkverbindungen bekannt, die nach dem Abwälzprinzip arbeiten, so z. B. das Kreuzgelenk und das Zahngelenk. Allen diesen bekannten Gelenken haftet der Nachteil an, dass sie sowohl in der senkrechten wie auch in der waagerechten Richtung keinen sicheren bleibenden Zusammenhang des Grubenausbaues gewährleisten, es können also sehr leicht Überbeanspruchungen von Einzelteilen und somit Brüche eintreten, die den Grubenausbau und damit die Strecke gefährden.

Um nun die den bisherigen bekannten Ausführungen anhaftenden Nachteile zu vermeiden, d. h. ein Gelenk zu schaffen, das in beiden Richtungen einen bleibenden Zusammenhang des Grubenausbaues gewährleistet, schlägt die Erfindung ein Bolzen-Gelenk für den eisernen Grubenausbau vor, das im wesentlichen aus zwei dem Zwischenelement angepassten Stirnkappen zweckmässig aus Flacheisen besteht, die mit ihren abgebogenen Enden über die Stirnflächen der Ausbauprofile fassen und mit die- sen verschweißt oder verschraubt sind. Dabei besitzen die Stirnkappen oben und unten entsprechend dem Ausschlagwinkel des Ausbauprofiles abgeschrägte Abstützflächen und im Mittelbereich weisen sie halbrunde Kammern zur Lagerung des runden eisernen massiven Gelenkbolzens auf, der an beiden Seiten mit verjüngten Enden zur Aufnahme von Muttern, Splinten o. dgl. versehen ist, wobei die Festlegung des Gelenkbolzens in der durch die beiden Stirnkappen gebildeten Kammer durch zwei deckelförmige Abschlussscheiben erfolgt, deren Ränder in entsprechende Aussparungen der Stirnkappen einfassen.

In der Zeichnung ist die erfindungsgemäße Bolzen-Gelenkverbindung in einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht, und zwar zeigt

Abb. 1 die Seitenansicht des an zwei im stumpfen Winkel sich gegenüber stehenden Ausbausegmenten eingebauten Bolzengelenkes, wobei die vordere deckelförmige Abschlussscheibe sowie die Mutter fortgelassen sind.

Abb. 2 zeigt einen Schnitt nach der Linie A--A der Abb. 1 und

Abb. 3 einen solchen nach der Linie B--B der Abb. 1.

Abb. 4 zeigt einen Ausbau in Portalform mit dem erfindungsgemäßen Bolzen-Gelenk in der Firste, während

Abb. 5 einen Vielgelenk-Ausbau mit dem erfindungsgemäßen Bolzen-Gelenk an den Gelenkpunkten zeigt.

Abb. 6 endlich zeigt einen Ausbau in Spitzform mit nachgiebigen Seitenschenkeln und dem erfindungsgemäßen Bolzen-Gelenk in der Firste.

Mit a sind die beiden beispielsweise aus I-Eisen bestehenden Ausbauprofile bezeichnet und b sind die aus Flacheisen bestehenden gebogenen Stirnkappen, die mit ihren abgebogenen Enden über die Stirnflächen der Ausbauprofile a fassen und hier mit diesen verschweißt oder verschraubt sind. Im Mittel weisen die Stirnkappen die Kammer c für die Lagerung des Gelenkbolzens d auf. Zur seitlichen Festlegung des Gelenkbolzens d in der Kammer c dienen deckelförmige Abschlussscheiben e, die mit ihrem Rand in entsprechende Aussparungen f der Stirnkappen b einfassen und durch Muttern g auf Zapfen h des Gelenkbolzens d gehalten werden.

Das erfindungsgemäße Bolzen-Gelenk, das sich als Firstgelenk sowohl für den spitzen Portalausbau als auch für den Polyngon- und Rundausbau eignet, unterscheidet sich von den bekannten Ausführungen dieser Art dadurch, dass die als Lagerung des Gelenkbolzens dienenden und in Breite des Segmentprofiles aufgeschweißten oder verschraubten Stirnkappen so ausgebildet sind, dass der Winkelausschlag der Segmente bis zur Notwendigkeitsgrenze abgestimmt ist und nach Erreichung derselben die ausreichend breiten Stirnkappenflächen den Segmenten zur Abstützung dienen. Des weiteren unterscheidet es sich dadurch, dass die Stirnkappen und der Gelenkbolzen durch die auf dem Gelenkbolzen sitzenden und durch Verschraubung gehaltenen deckelförmigen Abschlussscheiben gegen Verschiebung in der Streckenrichtung gesichert sind.

Mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Bolzen-Gelenkes sind erhebliche Vorteile verknüpft. Wenn auch die Ansichten hinsichtlich der Anwendung eines nachgiebigen mit Quetschkörpern versehenen oder der eines festen Gelenkes umstritten sind, so geht doch die Erfindung von den grundlegenden Ermittlungen und Beobachtungen aus, dass der Wirkungsgrad eines Gelenkes für den Grubenausbau von der Führungsmöglichkeit der Beanspruchungskräfte abhängig ist. Die Belastungsbilder in der Grube zeigen bei den bisherigen Gelenken fast die gleiche Erscheinung, indem die Ableitung der in der Hauptsache auftretenden Druckkräfte nicht durch den Mittelpunkt des Ausbauprofiles bzw. des Gelenkpunktes erfolgt. Eine solche Ableitung der Druckkräfte durch den Mittelpunkt des Gelenkes ist durch die Erfindung ermöglicht und die hierdurch günstige Verteilung der Belastungen führen durch statische Berechnung zu wesentlich leichteren Ausbauprofilen als bisher. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Bolzen-Gelenkes ist in der abgestimmten, im Rahmen der Notwendigkeit liegenden Ausschwenkbarkeit der Ausbausegmente zu erblicken, nach deren Erschöpfung die großflächigen Stirnkappen den Segmentenden ein günstiges Auflager bieten, so dass der Ausbau nach anfänglichem gewünschtem Ausweichen des Gebirgsdruckes und Verdichtung des Gebirges kein weiteres unnötiges Abwandern der Einzelsegmente zulässt und somit die Strecke im vollen Maße offen hält. Auch ist als vorteilhaft hervorzuheben, dass der Einbau sowie das Rauben des Ausbaues bei Verwendung des erfindungsgemäßen Gelenkes denkbar einfach ist, wobei das geringe Gewicht des Gelenkes, welches nur etwa 1/3 bis 1/2 der bisherigen Bewehrungen ausmacht, diese Arbeiten noch wesentlich erleichtert. Weiterhin ist als vorteilhaft zu erwähnen, dass den Stirnkappen eine geringe Nachgiebigkeit innewohnt, die dem Ausbau die Möglichkeit verleiht, sich dem verfestigten Gebirge gut anzupassen. Endlich noch ist hervorzuheben, dass die Bolzenverschraubung die Anbringung von Stahlverbolzungen in einfachster und dauerhaftester Weise ermöglicht, die zur Erhöhung der Stabilität der Ausbaureihe wesentlich beitragen.

Claims (5)

1. Bolzengelenk für den eisernen Grubenausbau, bestehend aus zwei dem Zwischenelement (d) angepassten, mit ihren abgebogenen Enden über die Stirnflächen der Ausbauprofile (a) greifenden und mit diesen verschweißten oder verschraubten Stirnkappen (b), die entsprechend dem Ausschlagwinkel der Ausbauprofile (a) abgeschrägte Abstützflächen besitzen, wobei Stirnkappen (b) und Zwischenelement (d) durch deckelförmige, vom Zwischenelement (d) getragene Abschlussscheiben (e) in der Streckenrichtung gesichert sind.

2. Bolzen-Gelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vom Zwischenelement (d) getragenen Abschlussscheiben (e) mit ihrem Rand in entsprechende Ausnehmungen (f) der Stirnkappen (b) einfassen.

3. Bolzen-Gelenk nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenelement aus einem runden massiven, mit verjüngten Enden (h) versehenen Gelenkbolzen (d) besteht.

4. Bolzen-Gelenk nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die verjüngten Enden (d) des Gelenkbolzens (d) mit Gewinde zur Aufnahme von Muttern (g) versehen sind, mittels denen die Abschlussscheiben (e) gegen die Stirnkappen (b) gepresst werden.

5. Bolzen-Gelenk nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnkappen (b) im Mittelbereich mit halbrunden Kammern (c) zur Lagerung des runden Gelenkbolzens (d) versehen sind.