DEP0014175MA

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Publication number: DEP0014175MA
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BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

Tag der Anmeldung: 1. Oktober 1948 Bekanntgemacht am 8. März 1956Registration date: October 1, 1948. Advertised on March 8, 1956

DEUTSCHES PATENTAMTGERMAN PATENT OFFICE

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.There is a ring-shaped or arched route expansion known, which consists of gutter profiles nested with their ends in the same direction as a covering iron-like shape. In this type of expansion, known as "sliding arch expansion", the profiles used are braced by fasteners in the overlapping area in such a way that they can move axially against each other when a certain rock pressure is exceeded, which gives the expansion the desired flexibility. These profiles have a trapezoidal channel cross-section, such that the profile webs connected by a base part diverge towards the profile flanges. While in the single-leg pit support profiles (e.g. I-profiles) the section modulus in the X-axis is a multiple of that in the Y- axis, these facing iron-like profiles have the advantage that these section moduli can be kept the same or approximated, whereby they should generally differ from one another by no more than 50 ° / <>.

Bei dem bisher üblichen Streckenausbau mit geflanschten Rinnenprofilen benutzte man ausnahmslosWith the previously usual route expansion with flanged Gutter profiles were used without exception

509 696/248509 696/248

ρ 14175 VI/5c Dρ 14175 VI / 5c D

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.for making two in their static values roughly the same profiles but differing in their geometrical shape (inner profile and External profile), which in the clamped state not only with the webs but also with the profile - support the floor on each other. The different cross-sectional shape of the inner profile and outer profile Such a framework was due to the fact that it was previously believed that the profiles were as correct as possible to the profile base (taking into account the roll slope) to avoid the risk of To counter the gaping of the profiles under the effect of the mountain pressure. The application of a Such a very small "opening angle" between the profile webs forced the inner profile to slightly To be dimensioned narrower than the outer profile in order to be able to place the profiles inside one another. The need Using at least two different types of profiles for a pit support frame made it more expensive not only the production, but also made operational difficulties with it. the The danger of gaping, however, was considered to be so serious that one became aware of these disadvantages accepted, although profiles similar to covering iron were known for other purposes, their large opening angle between the webs would have made it possible to use congruent profiles be able.

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.The invention hat.sich the task of eliminating the disadvantages of the previously known extension frame and is characterized in that profiles of congruent cross-section with an opening angle of about 30 to about 55 ^° between the webs diverging towards the flanges an inside and outside of. parallel planar surfaces have limited floor dimensions that are narrow in relation to the profile height, and that the width of the outer surface of the floor is equal to or smaller than the width of the inner surface of the floor.

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, ohneAs experiments have shown, the ver. the various features of an expansion frame created without deterioration of the static properties of the previous frame the Use of congruent profiles made possible without

.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..45 that according to the generally accepted view, the enlargement of the opening angle between the profile webs gave rise to a gap under the action of the mountain pressure. The profiles according to the invention have a squat cross-sectional shape, in which the strong inclined webs of the curved frame parts form conical shells that form the profile as a result of their "shell effect" against cross-sectional deformations as a result of axial compressive loads or as a result of bending loads and at stiffen such as a result of local loads.

Die einzelnen Merkmale der Erfindung sind anThe individual features of the invention are on

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. known, but the beneficial effects are only achieved by combining them. So were long before the first use of covering iron-like profiles for the expansion of the track under the name "Zoreseisen" as a bridge covering or the like. Flanged channel profiles known, the large opening angle between the webs the nesting of congruent profiles allowed. Apart from the fact that such profiles for the sliding arch construction are due to the professional world their too large opening angle rejected as unusable for the reasons mentioned above were, such profiles are based solely on the webs from each other, whereby According to the findings of the invention, the risk of cross-sectional deformations is still significant is greater than at. the "paired" profiles described above. That simultaneous application the floor and web support is known for paired profiles, has already been mentioned above mentioned. In the case of paired profiles, it is also known to use flat, parallel boundary surfaces of the Pfofilboden.

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.Furthermore, long before the first use of lining iron-like profiles for the expansion of the route, flanged channel profiles of congruent cross-sectional shape as straight rolled girders for other purposes were known, in which the flanges and bottoms of the profiles had the same wall thickness, such that the profiles placed one inside the other except for the webs should also touch the flanges and floors at the same time. Apart from the fact that it was a different task, namely to design the profiles in such a way that they can be stacked on top of one another without any space, such profiles are for a route extension within the meaning of the invention of the- .. _: j, because of unsuitable because, due to the rolling tolerances, it is practically not easily possible to support the profiles simultaneously with the bases and the flanges on one another, so that it is left to chance with which surfaces the profiles touch when they are radially braced.

Der von den Stegen eingeschlossene Öffnungswinkel wird bei dem Profil nach der Erfindung am vorteilhaftesten im Bereich von 35 <bis 45⁰ gewählt.The opening angle enclosed by the webs is most advantageously selected in the range from 35 <to 45 ⁰ in the profile according to the invention.

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.It is also particularly useful if the webs - from the flanges in the direction of the profile bottom are tapered in the shape of a wedge in such a way that a resilient contact pressure of the webs is compensated of rolling tolerances results when the profiles through the clamping or coupling elements radially are braced together.

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.The profiles according to the invention are primarily for the flexible sliding arch construction of Determined pit routes, but they can also be used to advantage for the production of pit stamps, and find use for the inner stamp and outer stamp.

In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung an einem Ausführungsbeispiel dargestellt.In the drawing, the subject matter of the invention is shown in an exemplary embodiment.

Fig. ι zeigt ein einzelnes Profil im Querschnitt;Fig. Ι shows a single profile in cross section;

Fig. 2 und 3 veranschaulichen das Ineinanderlegen der Profile, und zwar Fig. 2 in der Anfangsstellung; _{ FIGS. 2 and 3 illustrate the nesting of the profiles, specifically FIG. 2 in the initial position; _{

Fig. 3 in der Arbeitsstellung. . >Fig. 3 in the working position. . >

In der Zeichnung bedeuten: 1 die Profilstege, 2 die Flansche, 3 den Profilboden und α den von den Profilstegen eingeschlossenen Öffnungswinkel.In the drawing: 1 mean the profile webs, 2 the flanges, 3 the profile base and α the opening angle enclosed by the profile webs.

696/24S696 / 24S

ρ 14175 VI/5c Dρ 14175 VI / 5c D

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.In the overlapping area, the profiles lie one inside the other in the same direction and, after their radial bracing, assume the position shown in FIG. 3. For this radical bracing, clamps or wedge connections (not shown) or other known means can be used. The profiles lying one inside the other are congruent, ie they can be interchanged with one another. The webs 1 are tapered to wedge-shaped in the direction of the profile bottom, so that in the position according to FIG. 2 initially a wedge-shaped gap s remains, which closes when the profiles are radially braced according to FIG the profile web results. In this position, apart from the webs 1, the profiles are supported on one another with the floors, which are delimited on both sides by essentially flat surfaces. The width b _{2 of} the outer surface is selected to be equal to or smaller than the width b _{x of} the inner surface.

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.ao The bottom 3 is only small in width compared to the height H of the profile. B denotes the total width of the profile and XX and YY denote the two main axes of inertia.

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.As Fig. 3 shows, a gap t remains between the facing profile flanges, which is achieved in that the height α of the bottom 3 is chosen to be somewhat greater than the thickness of the flanges 2. In this way, too deep penetration of the inner profile in the outer profile avoided under the action of the rock pressure.

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-In the exemplary embodiment shown, the sum of the cross-sectional areas of the flanges is 2 selected approximately equal to the area of the bottom 3, but deviations are permissible. In this embodiment otherwise there are no significant differences between the

Standsmomenten in den beiden Hauptträgheitsachsen. Static moments in the two main axes of inertia.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. Set of flanged gutter profiles, preferably for the ring or arched extension of the route, in which the profiles, which are nested with their ends in the same direction, are braced with one another in the overlapping area and in this area are directly pressed against one another with the webs and floors, while between the flanges a distance remains, characterized in that profiles outwardly bounded by congruent cross section with an opening angle of about 30 to about 55 ⁰ ^ between the flanges diverging towards webs (1) has an inside and parallel planar surfaces, in relation to the profile height narrow have dimensioned bottom (3), and that the width (b ₂ ) of the bottom outer surface is equal to or smaller than the width (^ ₁ ) of the bottom inner surface.

2. Set of flanged gutter profiles according to claim 1, characterized in that that the webs (1) from the flanges in the direction of the profile base (3) are wedge-shaped are tapered in such a way that the webs in the radial bracing of the nested Profile ends are resiliently pressed against each other.

3. Set of flanged gutter profiles according to claim 1 or 2, characterized characterized in that one profile is the inner punch and the other profile is the outer punch of a pit punch forms.

1 sheet of drawings