DE1170352B

DE1170352B - Trough-shaped profile, especially for track expansion frames

Info

Publication number: DE1170352B
Application number: DEF25763A
Authority: DE
Original assignee: FORGES ET ATELIERS de la NAVE
Current assignee: FORGES ET ATELIERS de la NAVE
Priority date: 1958-02-10
Filing date: 1958-05-17
Publication date: 1964-05-21

Description

Rinnenförmiges Profil, insbesondere für Streckenausbaurahmen Es sind rinnenff%mige Profile zur Bildung von Stützrahmen bzw. Streckenausbaurahmen des Typs Toussaint-Heinzmann bekannt, die im Bergbau Verwendung finden. Beim Zusammenbau solcher Rahmen greifen die Enden der gebogenen oberen Rahmenteile derart in die der unteren Stützteile ein, daß die Profilenden sich gleitend ineinanderlegen.Channel-shaped profile, especially for track expansion frames There are Gutter-shaped profiles for the formation of support frames or extension frames for the Type Toussaint-Heinzmann known, which are used in mining. When assembling such frames engage the ends of the curved upper frame parts in such a way of the lower support parts so that the profile ends slide into one another.

Die für solche Stützrahmen verwendeten Profile sind im allgemeinen U-förmig ausgebildet und mit an jedem der Schenkelenden des Profils vorgesehenen äußeren Ansätzen oder Flanschen versehen. Um zwei solche Profile so, z. B. als oberes und als unteres Streckenausbauprofil, zusammenzubauen, wurden zwei einander zugeordnete Elemente benutzt, und zwar entweder zwei unterschiedliche Profile, die speziell so gestaltet waren, daß das umfaßte Profil über seine ganze Innenseite mit dem es umfassenden Profil in Berührung kommt, oder unter sich einheitliche Profile, deren Flansche so ausgebildet waren, daß diese sich als Anschläge gegeneinanderlegen, wenn das innere Profil bis zum Boden des äußeren Profils in dieses eingreift.The profiles used for such support frames are generally U-shaped and provided with each of the leg ends of the profile provided external approaches or flanges. To get two such profiles, e.g. B. as the upper one and as the lower route expansion profile to be assembled, two were assigned to one another Elements used, either two different profiles that specifically were designed so that the embraced profile over its entire inside with it comprehensive profile comes into contact, or among them uniform profiles whose The flanges were designed in such a way that they lay against each other as stops, when the inner profile engages in the outer profile up to the bottom of the latter.

Neben solchen rinnenförmigen U=Profilen sind auch Glockenprofile bekannt, deren Begrenzungen die zwei Endlagen einer in Richtung der Symmetrieachse um einen bestimmten Betrag verschobenen Parabel sind und die an ihren Schenkelenden abgerundete Wülste oder Ansätze besitzen, die so angeordnet sind, daß sie mit den entsprechenden Wülsten oder Ansätzen des umfassenden bzw. des umfaßten Profils nicht in Berührung kommen. Dabei weist der Scheitel der äußeren Parabel über einen bestimmten Längenbereich eine Versetzung auf gegenüber der anderen, die durch Verschiebung ein und derselben Parabel in der Weise erhalten wird, daß sich die zwei Parabeln als zwei in bezug auf die Achse und in der Nähe des Scheitels symmetrische Lösungen der Kontinuität ergeben, alles dies, damit bei Überbelastung das Profil seiner Aufbiegung Widerstand leistet.In addition to such channel-shaped U = profiles, bell profiles are also known, whose limits the two end positions one in the direction of the axis of symmetry around one are parabola displaced by a certain amount and rounded at their leg ends Have ridges or lugs that are arranged so that they with the corresponding Bulges or approaches of the comprehensive or the encompassed profile not in contact come. The apex of the outer parabola points over a certain length range a dislocation on opposite to the other, caused by displacement of one and the same Parabola is obtained in such a way that the two parabolas relate to each other as two symmetrical solutions of continuity on the axis and near the vertex result, all of this, so that, in the event of overload, the profile of its bending up resistance perform.

Die Erfindung bezieht sich auf ein rinnenförmiges Profil, insbesondere für Streckenausbaurahmen, das mit zwei symmetrisch an den Profilschenkeln vorgesehenen Flanschen versehen ist und dessen Begrenzungen durch zwei Endlagen einer symmetrischen, konkaven, in Richtung der Symmetrieachse verschobenen Kurve gebildet sind. Die Erfindung sieht nun vor, daß diese konkave symmetrische Kurve des hyperbolischen Kosinus (Seillinie oder Kettenlinie) ist.The invention relates to a channel-shaped profile, in particular for track expansion frames, the one provided with two symmetrical ones on the profile legs Flanges and its limitations by two end positions of a symmetrical, concave curve shifted in the direction of the axis of symmetry are formed. The invention now provides that this concave symmetrical curve of the hyperbolic cosine (rope line or chain line).

Dabei können die beiden Flansche durch zwei senkrecht zu der Symmetrieachse verlaufende Ebenen begrenzt werden, wobei eine dieser Ebenen in Richtung der Symmetrieachse, gegebenenfalls unter Ausbildung von verdickten Flanschen, derart versetzt ist, daß die so erhaltenen Flansche ein vollständiges Einsenken eines Profils in das zugeordnete andere Profil verhindert, wie es in manchen Fällen erwünscht ist.The two flanges can by two perpendicular to the axis of symmetry running planes are limited, one of these planes in the direction of the axis of symmetry, optionally with the formation of thickened flanges, is offset in such a way that the flanges obtained in this way result in a complete sinking of a profile into the associated one other profile is prevented, as is desirable in some cases.

Gegenüber dem bekannten Glockenprofil besitzt das erfindungsgemäße Profil folgende Vorteile: a) Eine bessere Verteilung der Masse des Metalls - der Schwerpunkt liegt bei diesem Profil tiefer, was für vergleichbare Trägheitsmomente höhere Trägheitsmoduln ergibt.Compared to the known bell profile, the inventive Profile the following advantages: a) Better distribution of the mass of the metal - the The center of gravity is lower in this profile, what a comparable moment of inertia results in higher moduli of inertia.

Bei der Parabel verläuft der Anstieg proportional der Abszisse, bei der Kettenlinie proportional der Länge der Kurvenstücke. Hieraus ist ersichtlich, daß bei einem erfindungsgemäßen Profil die Massen entlang der das Profil begrenzenden Kurve besser ver= teilt sind; sie setzen einem Schließen des Profils, d. h. einer Annäherung der Schenkel gegeneinander einen größeren Widerstand entgegen als ein Glockenprofil und besitzen infolgedessen zugleich ein höheres Widerstandsmoment gegen Torsionsbeanspruchung.In the case of the parabola, the increase is proportional to the abscissa, at the chain line proportional to the length of the curve pieces. From this it can be seen that in a profile according to the invention, the masses along the delimiting the profile Curve are better distributed; they set a closing of the profile, d. H. one Approaching the legs against each other has a greater resistance than a Bell profile and consequently also have a higher section modulus against torsional stress.

b) Der Öffnungswinkel des erfindungsgemäßen Profils ist kleiner als der des Glockenprofils; hieraus resultiert eine bessere Abstützung, als sie mit Hilfe eines Glockenprofils möglich ist.b) The opening angle of the profile according to the invention is smaller than that of the bell profile; this results in better support than it does with Using a bell profile is possible.

Gegenüber einem Profil T. H. (Toussaint-Heinzmann) besitzt das erfindungsgemäße Profil folgende Vorteile: a) Ein übermäßiges Eindrücken des einen Profils in das andere ist unmöglich, wodurch die Gefahr vermieden wird, daß sich, wenn sich das umfassende Profil öffnet, ein unerwünschtes Übergreifen des umfaßten Profils (unerwünschtes übereinanderliegen der Profile) einstellt.Compared to a profile T. H. (Toussaint-Heinzmann) has the invention Profile has the following advantages: a) Excessive indentation of one profile into the other is impossible, which avoids the danger that if the comprehensive Profile opens, an unwanted overlap of the included profile (unwanted are superimposed on the profiles).

b) Es besitzt ein größeres Widerstandsmoment bei Torsionsbeanspruchung trotz eines geringeren Trägheitsmoduls im Ruhezustand. Es lassen sich nämlich die freien Schenkel beidem erfindungsgemäßen Profil sehr viel schwerer einander nähern, d. h. der Trägheitsmodul ändert sich im Falle einer solchen Annäherung der freien Schenkelenden gegeneinander sehr schnell.b) It has a greater section modulus under torsional stress despite a lower inertia module in the idle state. Namely, the free legs in the profile according to the invention approach each other much more difficultly, d. H. the modulus of inertia changes in the case of such an approach to the free one Leg ends against each other very quickly.

c) Es besitzt eine geringere Wandstärke der Flansche, was beim Formen des stützenden Bogenteiles durch Biegen eine geringere Metallverdrängung ergibt.c) It has a smaller wall thickness of the flanges, what when molding of the supporting arch part results in less metal displacement by bending.

Die Erfindung ist nachfolgend an Hand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert, und zwar zeigt F i g. 1 ein erfindungsgemäßes Profil in größerem Maßstab, F i g. 2 einen Vergleich zwischen einer Parabel und einer Kettenlinie für das erfindungsgemäße Profil, mit gleicher Lage der Ausgangspunkte und der Scheitel zu einer Symmetrieachse, und F i g. 3 einen Querschnitt durch einen Stollen mit der Ansicht eines Streckenausbaurahmens, bei dem erfindungsgemäße Profile nach F i g.1 verwendet sind, F i g. 4 eine abgewandelte Ausführungsform mit verdickten Flanschen an den freien Schenkelenden. Wie aus F i g. 1 und 3 ersichtlich, besteht ein solcher Streckenausbaurahmen aus einem oberen Bogenteil, dem sogenannten Firstsegment F, und zwei abstützenden unteren Seitenteilen S', den Stoßsegmenten. Die Enden des das Firstsegment F bildenden Profils greifen in das sie umschließende Profil der Stoßsegmente S' ein und können in diesem unter dem Einfluß wechselnder Belastung gleiten. Die Enden sind mittels übergreifender Sicherungsbolzen B' miteinander verlascht, wobei die Enden der Bolzen die Laschen mittels Gewinde und Muttern halten.The invention is exemplified below with reference to the drawings explained in more detail, namely shows F i g. 1 a profile according to the invention on a larger scale Scale, fig. 2 a comparison between a parabola and a chain line for the profile according to the invention, with the same position of the starting points and the apex to an axis of symmetry, and F i g. 3 shows a cross section through a cleat the view of a route expansion frame, in which the profiles according to the invention according to F i g.1 are used, F i g. 4 shows a modified embodiment with thickened Flanges at the free leg ends. As shown in FIG. 1 and 3, there is such a route expansion frame from an upper arch part, the so-called ridge segment F, and two supporting lower side parts S ', the joint segments. The ends of the the ridge segment F forming profile engage in the profile surrounding them Impact segments S 'and can in this under the influence of changing loads slide. The ends are lashed together by means of overlapping locking bolts B ', the ends of the bolts holding the tabs by means of threads and nuts.

F i g. 2 zeigt eine Parabel P und eine Kettenlinie C, die durch die gemeinsamen Punkte A, B hindurchgehen, deren Scheitel G zusammenfallen und die in ihrer Lage symmetrisch zu einer Achse E dargestellt sind. Die Figur zeigt, daß die Kettenlinie C sich nach außen weniger öffnet als die Parabel P, wie bereits oben ausgeführt wurde.F i g. 2 shows a parabola P and a chain line C, which pass through the common points A, B , the vertices G of which coincide and which are shown in their position symmetrical to an axis E. The figure shows that the chain line C opens out less than the parabola P, as has already been explained above.

Nach F i g. 1 sind die an den Schenkelenden vorgesehenen Flansche t1 und t2 so ausgebildet, daß bei ihrem Anliegen an die entsprechende Flansche eines zweiten erfindungsgemäßen Profils sich die Profile lückenlos ineinanderfügen und der äußere Scheitel des oberen Profils und der innere Scheitel des unteren Profils unmittelbar aneinanderliegen.According to FIG. 1 are the flanges provided at the leg ends t1 and t2 designed so that when they are in contact with the corresponding flange one second profile according to the invention, the profiles fit together seamlessly and the outer apex of the upper profile and the inner apex of the lower profile are directly next to each other.

Nach F i g. 1 und bei den beiden Profilen der F i g. 4 sind die Profile durch je zwei Kettenlinien Cl, C2 bzw. Cl', C2 begrenzt, die in Richtung der Symmetrieachse je um einen Amplitudenbetrag a gegeneinander verschoben sind. Die innere und die äußere Fläche des inneren Profils gehen mit Abrundungen in die Ebene x1 bzw. y1 über, die senkrecht zu der Symmetrieachse verlaufen und zusammen mit den zwei zur Symmetrieachse parallelen Ebenen die beidem Flansche t1 und t2 des Profils begrenzen.According to FIG. 1 and the two profiles of FIG. 4 are the profiles bounded by two chain lines Cl, C2 or Cl ', C2, which run in the direction of the axis of symmetry are each shifted against each other by an amplitude amount a. The inner and the outer surfaces of the inner profile are rounded in the plane x1 or y1 about, which are perpendicular to the axis of symmetry and together with the two to the Axis of symmetry parallel planes that limit both flanges t1 and t2 of the profile.

Diese Flansche können ferner an ihrer Unter- oder an ihrer Oberseite weitere Verdickungen b aufweisen, die in den senkrecht zur Symmetrieebene verlaufenden Ebenen x2 bzw. y2 verlaufen. Diese Verdickungen b der Flansche t1 und t2 bewirken, daß sich die Profile beim Ineinandergreifen nicht lückenlos ineinandersetzen, wie dies aus F i g. 4 ersichtlich ist.These flanges can also be on their lower or upper side have further thickenings b, which extend perpendicular to the plane of symmetry Planes x2 and y2 run. These thickenings b of the flanges t1 and t2 cause that the profiles do not fit into one another without gaps when they interlock, like this from FIG. 4 can be seen.

Im folgenden sind die Widerstandscharakteristiken eines Profils von 20,41 kg, das dem in F i g. 1 dargestellten Profil entspricht, und eines Profils von 29,04 kg miteinander verglichen. Man erhält dabei die folgenden Werte: 1. 20,41 kg: S = 26 cm2 xx' = e = 56,7 cm Ix = 301,6 cm4 -Ix = 53,2 cm3 e -Iy = 366,2 cm4 1'' = 56,3 cms e 2. 29,04 kg: S = 37 cm= xx' = e = 68,5 cm Ix = 585,8 cm4 -IX = 85,5 cms e -1. = 675,3 cm4 = 91,3 cms e Das Einheitsprofil T. H. von 20,57 kg besitzt demgegenüber folgende charakteristischen Größen: 3. T. H.: 20,57 kg: S = 26,2 cm2 -e = 47,52 cm Ix = 290,5 cm4 Ix = 56,43 cms e -13. = 374,4 cm4 1'' = 62,93 cms eThe following are the resistance characteristics of a profile of 20.41 kg, which corresponds to that shown in FIG. 1 corresponds to the profile shown, and a profile of 29.04 kg were compared with each other. The following values are obtained: 1. 20.41 kg: S = 26 cm2 xx '= e = 56.7 cm Ix = 301.6 cm4 -Ix = 53.2 cm3 e -Iy = 366.2 cm4 1 '' = 56.3 cms e 2. 29.04 kg: S = 37 cm = xx '= e = 68.5 cm Ix = 585.8 cm4 -IX = 85.5 cms e -1. = 675.3 cm4 = 91.3 cms e The unit profile T.H. of 20.57 kg has in contrast, the following characteristic sizes: 3rd d. H .: 20.57 kg: S = 26.2 cm2 -e = 47.52 cm Ix = 290.5 cm4 Ix = 56.43 cms e -13. = 374.4 cm4 1 "= 62.93 cms e

Claims

Claim: Channel-shaped profile, in particular for track expansion frames, which is provided with two flanges provided symmetrically on the profile legs and whose boundaries are formed by two end positions of a symmetrical, concave curve shifted in the direction of the axis of symmetry, characterized in that this curve ( Cl, C2) is that of the hyperbolic cosine (rope line or chain line). Considered publications: German Patent Nos. 939 565, 965 843, 966 862, 965 844; German Auslegeschriften Nos. 1010 031, 1 022 988, 1003 159; Austrian patent specification No. 189 591.