DEP0014175MA - - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 1. Oktober 1948 Bekanntgemacht am 8. März 1956

DEUTSCHES PATENTAMT

Es ist ein ring- oder bogenförmiger Streckenausbau bekannt, der aus mit ihren Enden gleichsinnig ineinandefgelegten Rinnenprofilen belageisenartiger Form besteht. Bei dieser als »Gleitbogenausbau« bezeichneten Ausbauart sind die benutzten Profile im Überlappungsbereich durch Verbindungsmittel derart verspannt, daß sie sich bei Überschreiten eines bestimmten Gebirgsdruckes axial gegeneinander verschieben können, wodurch der Ausbau die wünschenswerte Nachgiebigkeit erhält. Diese Profile besitzen einen trapezähnlichen Rinnenquerschnitt:, derart, daß die durch einen Bodenteil verbundenen Profilstege nach den Profilflanschen zu divergieren. Während bei den einstegigen Grubenausbauprofilen (z. B. I-Profilen) das Widerstandsmoment in der X-Achse ein Mehrfaches desjenigen in der Y-Achse ist, haben diese belageisenähnlichen Profile den Vorteil, daß diese Widerstandsmomente gleich gehalten oder einander angenähert werden können, wobei sie sich im allgemeinen um nicht mehr als 50 °/<> voneinander unterscheiden sollen.

Bei dem bisher üblichen Streckenausbau mit geflanschten Rinnenprofilen benutzte man ausnahmslos

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für die Herstellung zwei in ihren statischen Werten etwa gleiche, in ihrer geometrischen Form aber voneinander abweichende Profile (Innenprofil und Außenprofil), die' sich 'im verspannten Zustand außer mit den Stegen auch noch mit den Profil- - boden aufeinander abstützen. Die unterschiedliche Querschnittsform von Innenprofil und Außenprofil eines solchen Rahmens war dadurch bedingt, daß man bislang glaubte, die Profile möglichst seiikrecht zum Profilboden (unter Berücksichtigung der Walzschräge) stellen zu müssen, um der Gefahr des Aufklaffens der Profile unter der Wirkung des Gebirgsdrudkes zu begegnen. Die Anwendung eines solchen sehr kleinen »Öffnungswinkels« zwischen den Profilstegen zwang dazu, das Innenprofil etwas schmaler als das Außenprofil zu bemessen, um die Profile ineinanderlegen zu können. Die Notwendigkeit, für einen Grubenausbaurahmen mindestens zwei verschiedenartige Profile zu verwenden, verteuerte nicht nur die Herstellung, sondern brachte auch betriebliche Erschwerungen mit sich. Die Gefahr des Aufklaffens wurde aber für so schwerwiegend angesehen, daß man diese Nachteile bewußt in Kauf nahm, obwohl für andere Zwecke belageisenähniidhe Profile bekannt waren, deren großer Öffnungswinkel zwischen den Stegen die Verwendung kongruenter Profile hätte ermöglichen können.

Die Erfindung hat.sich die Aufgäbe gestellt, die Nachteile der vorbekannten Ausbaurahmen zu beseitigen und kennzeichnet sich dadurch, daß Profile von kongruentem Querschnitt mit einem Öffnungswinkel von etwa 30 bis etwa 55⁰ zwischen den zu den Flanschen hin divergierenden Stegen einen innen und außen von. parallel verlaufenden ebenen Flächen begrenzten, im Verhältnis zur Profilhöhe schmal bemessenen Boden besitzen, und daß die Breite der Bodenaußenfläche gleich oder kleiner ist als die Breite der Bodeninnenfläche.

Wie Versuche gezeigt haben, wurde durch die Ver-. ei.nigung der verschiedenen Merkmale ein Ausbaurahmen geschaffen, der ohne Verschlechterung der statischen Eigenschatten der'bisherigen Rahmen die Verwendung kongruenter Profile ermöglichte, ohne

.45 daß entsprechend der allgemein verbreiteten Auffassung die Vergrößerung des Öffnungswinkels zwischen den Profilstegen zu einem Aufklaffen unter der Wirkung des Gebirgsdrucks Anlaß gab. Die Profile nach der Erfindung haben eine gedrungene Querschnittsform, bei welcher die stark geneigten Stege der gebogenen Rahmenteile Kegelschalen bilden, die das Profil infolge ihrer »Schalenwirkung« gegen Querschnittsverformungen als Folge axialer Drückbeanspruchungen oder als Folge von Biegungsbeanspruchungen und bei solchen infolge örtlicher Belastungen versteifen.

Die einzelnen Merkmale der Erfindung sind an

sich bekannt, doch werden die vorteilhaften Wirkungen nur durch ihre Vereinigung erreicht. So waren bereits lange vor der erstmaligen Anwendung von belageisenartigen Profilen für den Streckenausbau unter der Bezeichnung »Zoreseisen« als Brückenbelag od. dgl. geflanschte Rinnenprofile bekannt, deren großer Öffnungswinkel zwischen den Stegen das Ineinanderliegen kongruenter Profile gestattete. Abgesehen davon, daß solche Profile für den Gleitbogenausbau von der Fachwelt wegen ihres zu großen öffnungswinkels aus den vorstehend erwähnten Gründen als unbrauchbar abgelehnt wurden, stützen sich solche Profile ausschließlich mit den Stegen aufeinander ab, wodurch nach den Feststellungen der Erfindung die Gefahr von Querschnittsverformungen noch wesentlich größer ist als bei. den vorstehend beschriebenen »paarigen« Profilen. Daß die gleichzeitige Anwendung der· Boden- und Stegabstützung bei paarigen Profilen bekannt ist, wurde bereits vorstehend erwähnt. Auch ist bei paarigen Profilen die Verwendung von ebenen parallelen Begrenzungsflächen der Pfofilböden bekannt.

Des weiteren waren lange vor der erstmaligen Anwendung von belageisenähnlichen Profilen für den Streckenausbau geflanschte Rinnenprofile kongruenter Querschnittsform als gerade Walzträger für andere Zwecke 'bekannt,, bei welchen Flanschen und Böden der Profile gleiche Wandstärke besaßen, derart, daß die ineinandergelegten Profile sich außer mit den Stegen gleichzeitig auch mit den Flanschen und Böden berühren sollten. Abgesehen davon, daß es sich dabei um eine andere Aufgabe handelte, nämlich darum, die Profile so auszubilden, daß sie sich ohne jeden Zwischenraum beliebig aufeinander stapeln lassen, sind derartige Profile für einen Streckenausbau im Sinne der Erfindung des- .._:j, wegen ungeeignet, weil es auf Grund der Walztoleranzen praktisch nicht ohne weiteres möglich ist, die Profile gleichzeitig mit den Böden und den Flanschen aufeinander abzustützen, so daiß es dem Zufall überlassen bleibt, mit welchen Flächen die Profile sich bei ihrer radialen Verspannung berühren.

Der von den Stegen eingeschlossene Öffnungswinkel wird bei dem Profil nach der Erfindung am vorteilhaftesten im Bereich von 35 <bis 45⁰ gewählt.

Es ist weiterhin besonders zweckmäßig, wenn die Stege-von den Flanschen inRichtung auf den Profilboden hin keilförmig verjüngt sind, derart, daß sich eine federnde Anpressung der Stege unter Ausgleich von Walztoleranzen ergibt, wenn die Profile durch die Spann- bzw. Kupplungselemente radial miteinander verspannt werden.

Die Profile nach der Erfindung sind in erster Linie für den nachgiebigen Gleitbogenausbau von Grubenstrecken bestimmt, doch können sie mit Vorteil auch zur Herstellung von Grubenstempeln, und zwar für den Innenstempel und Außenstempel Ver-, wendung finden.

In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung an einem Ausführungsbeispiel dargestellt.

Fig. ι zeigt ein einzelnes Profil im Querschnitt;

Fig. 2 und 3 veranschaulichen das Ineinanderlegen der Profile, und zwar Fig. 2 in der Anfangsstellung; _{

Fig. 3 in der Arbeitsstellung. . >

In der Zeichnung bedeuten: 1 die Profilstege, 2 die Flansche, 3 den Profilboden und α den von den Profilstegen eingeschlossenen Öffnungswinkel.

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Im Uberlappungsibereich liegen die Profile gleichsinnig ineinander und nehmen nach ihrer radialen Verspannung die in Fig. 3 dargestellte Lage ein. Zu dieser radikalen Verspannung können nicht gezeichnete Klemmbügel oder Keilverlbindungen oder sonstige bekannte Mittel benutzt werden. Die ineinanderliegenden Profile sind kongruent, d. h. gegeneinander vertausch'bar. Die Stege 1 sind in der Richtung auf -den Profilboden zu keilförmig verjüngt, so daß in der Stellung nach Fig. 2 zunächst ein keilförmiger Spalt s verbleibt, der sich bei der radialen Verspannung der Profile gemäß Fig. 3 schließt, wodurch sich eine federnde Pressung der Profilstege ergibt. In dieser Lage stützen sich die Profile außer mit den Stegen 1 mit den Böden aufeinander ab, welche beiderseits von im wesentlichen ebenen Flächen begrenzt sind. Dabei ist die Breite b₂ der Außenfläche gleich oder kleiner als die Breite b_x der Innenfläche gewählt.

ao Der Boden 3 besitzt eine im Vergleich zur Höhe H des Profils nur geringe Breite. Mit B ist die Gesamtbreite des Profils bezeichnet und mit X-X und Y-Y die beiden Hauptträgheitsachsen.

Wie Fig. 3 zeigt, verbleibt zwischen den einander zugekehrten Profilflanschen ein Spalt t, der dadurch erzielt wird, daß die Höhe α des Bodens 3 etwas größer gewählt ist als die Stärke der Flanschen 2. Auf diese Weise wird ein zu tiefes Eindringen des Innenprofils in das Außenprofil unter der Wirkung des Gebirgsdrucks vermieden.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Summe der Querschnittsflächen der Flansche 2 annähernd gleich der Fläche des Bodens 3 gewählt, doch sind Abweichungen zulässig. Bei dieser Ausführungsform ergeben sich im übrigen keine wesentlichen Unterschiede zwischen den Wider-

Standsmomenten in den beiden Hauptträgheitsachsen.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Satz von mit Flanschen versehenen Rinnenprofilen, vorzugsweise für den ring- oder bogenförmigen Streckenausbau, bei welchem die sich mit ihren Enden gleichsinnig ineinanderlegenden Profile im Überlappungsbereich miteinander verspannt sind und in diesem Bereich mit den Stegen und Böden unmittelbar gegeneinandergepreßt sind, während zwischen den Flanschen ein Abstand verbleibt, dadurch gekennzeichnet, daß Profile von kongruentem Querschnitt mit einem Öffnungswinkel von etwa 30 bis etwa 55⁰^ zwischen den zu den Flanschen hin divergierenden Stegen (1) einen innen und außen von parallel verlaufenden ebenen Flächen begrenzten, im Verhältnis zur Profilhöhe schmal bemessenen Boden (3) besitzen, und daß die Breite (b₂) der Bodenaußenfläche gleich oder kleiner ist als die Breite (^₁) der Bodeninnenfläche.

2. Satz von mit Flanschen versehenen Rinnenprofilen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (1) von den Flanschen in Richtung auf den Profilboden (3) hin keilförmig verjüngt sind, derart, daß die Stege bei der radialen Verspannung der ineinanderliegenden Profilenden federnd gegeneinandergepreßt werden.

3. Satz von mit Flanschen versehenen Rinnenprofilen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Profil den Innenstempel und das andere Profil den Außenstempel eines Grubenstempels bildet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen