DEP0013243DA

DEP0013243DA - Bolt joint for the iron mine support

Info

Publication number: DEP0013243DA
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Duisburg-Hamborn Koblitz
Original assignee: August Thyssen-Hütte AG, Duisburg-Hamborn
Publication date: 1951-04-05

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.Bolt joints for iron pit support are known in a wide variety of designs. So z. B. one has already proposed bearing shell-like segment reinforcements that move around a wooden runner and act as a flexible joint. Designs are also known which also make use of reinforcement similar to a bearing shell, but using a piece of pipe as an intermediate element. Articulated couplings are also known which consist of two coupling disks having a round-hat-like shape. In addition to the mentioned joints working on the sliding principle, various articulated connections are finally known that work on the rolling principle, such. B. the universal joint and the tooth joint. All these known joints have the disadvantage that they do not guarantee a reliable permanent connection of the pit lining in the vertical as well as in the horizontal direction, so it is very easy for individual parts to be overstressed and thus fractures that endanger the pit lining and thus the route .

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 order to avoid the disadvantages inherent in the previously known designs, d. H. To create a joint that ensures a permanent connection of the pit lining in both directions, the invention proposes a pin joint for the iron pit lining, which consists essentially of two end caps adapted to the intermediate element, suitably made of flat iron, which with their bent ends over the Grasp the end faces of the extension profiles and sen are welded or screwed. The end caps have beveled support surfaces at the top and bottom according to the deflection angle of the extension profile and in the middle area they have semicircular chambers for mounting the round, solid iron hinge pin, which is provided on both sides with tapered ends to accommodate nuts, split pins or the like, wherein the fixing of the hinge pin in the chamber formed by the two end caps takes place by means of two cover-shaped cover disks, the edges of which enclose in corresponding recesses in the end caps.

In der Zeichnung ist die erfindungsgemäße Bolzen-Gelenkverbindung in einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht, und zwar zeigtIn the drawing, the pin joint connection according to the invention is illustrated in one embodiment, namely shows

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.Fig. 1 shows the side view of the pin joint installed on two extension segments facing each other at an obtuse angle, the front cover-shaped cover disk and the nut being omitted.

Abb. 2 zeigt einen Schnitt nach der Linie A--A der Abb. 1 undFig. 2 shows a section along the line A - A of Fig. 1 and

Abb. 3 einen solchen nach der Linie B--B der Abb. 1.Fig. 3 shows one according to the line B - B of Fig. 1.

Abb. 4 zeigt einen Ausbau in Portalform mit dem erfindungsgemäßen Bolzen-Gelenk in der Firste, währendFig. 4 shows an expansion in portal form with the pin joint according to the invention in the roof, while

Abb. 5 einen Vielgelenk-Ausbau mit dem erfindungsgemäßen Bolzen-Gelenk an den Gelenkpunkten zeigt.Fig. 5 shows a multi-joint expansion with the pin joint according to the invention at the hinge points.

Abb. 6 endlich zeigt einen Ausbau in Spitzform mit nachgiebigen Seitenschenkeln und dem erfindungsgemäßen Bolzen-Gelenk in der Firste.Fig. 6 finally shows an extension in a pointed shape with flexible side legs and the pin joint according to the invention in the roof.

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.The two extension profiles, for example made of I-iron, are denoted by a and b are the curved end caps made of flat iron, the bent ends of which grasp over the end faces of the extension profiles a and here are welded or screwed to these. On average, the end caps have the chamber c for mounting the hinge pin d. To fix the hinge pin d laterally in the chamber c, cover-shaped cover disks e are used, which enclose with their edge in corresponding recesses f of the end caps b and are held by nuts g on pins h of the hinge pin d.

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.The pin joint according to the invention, which is suitable as a ridge joint both for the pointed portal construction and for the polyngonal and circular construction, differs from the known versions of this type in that the one that serves as a bearing for the joint pin and is welded or screwed in the width of the segment profile End caps are designed in such a way that the angular deflection of the segments is matched to the limit of necessity and, once this has been reached, the sufficiently wide end cap surfaces serve to support the segments. Furthermore, it differs in that the end caps and the hinge pin are secured against displacement in the direction of the route by the cover-shaped cover disks seated on the hinge pin and held by screwing.

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.Significant advantages are associated with the design of the pin joint according to the invention. Even if the views with regard to the use of a flexible joint with crushed bodies or that of a fixed joint are controversial, the invention is based on the fundamental investigations and observations that the efficiency of a joint for the support of a pit depends on the possibility of guiding the load forces. The load patterns in the pit show almost the same appearance in the previous joints, in that the dissipation of the compressive forces that mainly occur does not go through the center of the support profile or of the hinge point. Such a derivation of the pressure forces through the center point of the joint is made possible by the invention and the resulting favorable distribution of the loads lead to significantly lighter expansion profiles than before due to static calculation. Another advantage of the pin joint according to the invention can be seen in the coordinated, within the scope of the necessity, pivoting of the expansion segments, after which the large-area end caps offer the segment ends a favorable support, so that the expansion after the initially desired evasion of the rock pressure and compression of the Mountains does not allow any further unnecessary hike of the individual segments and thus keeps the route fully open. It should also be emphasized as advantageous that the installation as well as the robbery of the dismantling is very easy when using the joint according to the invention, the low weight of the joint, which makes up only about 1/3 to 1/2 of the previous reinforcement, makes this work even easier . It should also be mentioned as advantageous that the end caps have a low degree of resilience, which enables the expansion to adapt well to the solidified rock. Finally, it should be emphasized that the bolt screw connection enables the attachment of steel bolts in the simplest and most durable way, which contribute significantly to increasing the stability of the extension series.

Claims

1. Bolt joint for the iron pit lining, consisting of two end caps (b) that are adapted to the intermediate element (d), with their bent ends reaching over the end faces of the extension profiles (a) and welded or screwed to them, which correspond to the deflection angle of the extension profiles (a ) have beveled support surfaces, with end caps (b) and intermediate element (d) being secured in the direction of the route by cover-shaped cover plates (e) carried by the intermediate element (d).

2. Bolt joint according to claim 1, characterized in that the end disks (e) carried by the intermediate element (d) enclose with their edge in corresponding recesses (f) of the end caps (b).

3. Pin joint according to claims 1 and 2, characterized in that the intermediate element consists of a solid round joint pin (d) provided with tapered ends (h).

4. Bolt joint according to claims 1 to 3, characterized in that the tapered ends (d) of the hinge pin (d) are provided with threads for receiving nuts (g), by means of which the end washers (e) against the end caps ( b) be pressed.

5. Bolt joint according to claims 1 to 4, characterized in that the end caps (b) are provided in the central area with semicircular chambers (c) for mounting the round joint bolt (d).