PL178011B1

PL178011B1 - Płyta nośna

Info

Publication number: PL178011B1
Application number: PL95309846A
Authority: PL
Inventors: John G. Lesslie
Original assignee: Ani Corp Ltd
Priority date: 1994-08-02
Filing date: 1995-08-01
Publication date: 2000-02-29
Also published as: GB2292199B; US5628587A; AUPM722194A0; GB9515869D0; PL309846A1; GB2292199A

Abstract

1. Plyta nosna wspólpracujaca ze sruba skalna albo podobnym urzadzeniem, ufor- mowana ze sztywnej blachy, majaca zew- netrzna obwodowa plaska pierwsza czesc wspólpracujaca z podlozem oraz wewnetrzna srodkowa druga czesc z centralnie usytuo- wanym otworem, której os jest prostopadla do plaszczyzny pierwszej czesci a jej scianka jest nachylona w stosunku do plaszczyzny pierwszej czesci, znamienna tym, ze scian- ka (7) srodkowej czesci plyty ma wiele roz- stawionych w odleglosci od siebie elemen- tów zeberkowych (8) wgniecionych w kie- runku osi (6) otworu (5) i przebiegajacych promieniowo w kierunku otworu (5). Fig 1 Fig 3 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest opracowanie płyty nośnej o zwiększonej wytrzymałości na ściskanie dla danej grubości materiału.

Zgodnie z wynalazkiem, opracowano płytę nośną do wykorzystania ze śrubą skalną albo podobnym sprzętem, zawierającą:

178 011

- płytę utworzoną ze sztywnej blachy, która to płyta posiada pierwszą zewnętrzną obwodową zasadniczo płaską powierzchnię łączącą się z podłożem oraz drugą wewnętrzną zasadniczo centralnie umieszczoną część wyposażoną w otwór o osi zasadniczo poprzecznej do płaszczyzny powierzchni łączącej się z podłożem;

- przy cym dmga <^;ziśść zawiera powiezahmię ścićnkcową opisującą wspomniany otwór i wychodzącą generalnie na zewnątrz od płaszczyzny pierwszej powierzchni,

- druga powierzchnia zawiera wiele rozstawionych naciętych konstrukcji żeberkowych, które są skierowane zasadniczo w kierunku promieniowym w stosunku do otworu,

- kierunek nacięć żeberek w stosunku do powierzchni ściankowej jest przeciwny do oczekiwanego kierunku odkształcenia powierzchni ściankowej po poddaniu obciążeniu naciskowemu skierowanemu zgodnie z osią otworu.

W korzystnym przykładzie wykonania, powierzchnia ściankowa skierowana jest generalnie na zewnątrz pierwszej powierzchni i generalnie promieniowo do wewnątrz w stronę osi otworu, korzystnie pod zasadniczo stałym określonym kątem a konstrukcje żeberkowe są nacięte zasadniczo promieniowo do wewnątrz w stronę osi otworu.

Płyta nośna, jak zastrzeżono w dowolnym z następujących zastrzeżeń, ma ściankę odchodzącą od pierwszej powierzchni dla określenia powierzchni w postaci ściętego stożka, która kończy się na jej krawędzi oddalonej od pierwszej powierzchni dla określenia pierwszej pierścieniowej powierzchni nośnej do połączenia ze śrubą skalną albo podobnym sprzętem.

. W korzystnej postaci, obrzeże otworu obejmuje odwróconą część z tego samego materiału, która to odwrócona część określa pierścieniową powierzchnię nośną.

W przykładzie wykonania, odwrócona część zakończona jest zasadniczo cylindryczną częścią ściankową ustawioną zasadniczo prostopadle do płaszczyzny pierwszej powierzchni.

W innym przykładzie wykonania, obrzeże odwróconej części jest dalej odwracane tak, by przywierało do wewnętrznej powierzchni ścianki.

W innej korzystnej postaci, płyta nośna jest spawana do motylkowej płyty, która dalej rozkłada obciążenie i pomaga w ochronie przed kruszeniem.

Przedmiot wynalazku zostanie dokładniej opisany na przykładach wykonania uwidocznionych na załączonym rysunku, na którym fig. 1 przedstawia widok perspektywiczny pierwszego wykonania płyty nośnej według wynalazku, fig. 2 - widok z góry płyty nośnej pokazanej na fig. 1, fig. 3 - przekrój poprzeczny płyty nośnej, wykonany wzdłuż linii 3-3 z fig. 2, fig. 4 - odwrócony widok pionowy płyty nośnej przedstawionej na fig. 1 do 3, fig. 5 - widok perspektywiczny drugiego wykonania płyty nośnej według wynalazku, fig. 6 - widok z góry płyty nośnej przedstawionej na fig. 5, fig. 7 - widok płyty nośnej w przekroju wzdłuż linii 7-7 z fig. 6, fig. 8 - odwrócony widok pionowy płyty nośnej pokazanej na fig. 5 do 7, fig. 9 - widok z góry trzeciego wykonania płyty nośnej według wynalazku, zawierającej pętlę obsługową, fig. 10 - przekrój płyty nośnej wzdłuż linii 10-10 z fig, 9, fig. 11 - widok z góry czwartego wykonania płyty nośnej według wynalazku obejmującej pętlę obsługową, fig. 12 - przekrój poprzeczny płyty nośnej wzdłuż linii 12-12 z fig. 11, fig. 13 - widok z góry płyty nośnej zgodnej z pierwszym wykonaniem wynalazku, przyspawanej do płyty motylkowej, fig. 14 - przekrój poprzeczny płyty nośnej wzdłuż linii 14-14 z fig. 13, fig. 15 - widok z góry płyty nośnej zgodnej z drugim wykonaniem wynalazku, przyspawanej do płyty motylkowej, a fig. 16 przedstawia widok z boku płyty nośnej w przekroju wzdłuż linii 16-16 z fig. 15.

Odnośnie fig. 1 do 4, przedstawiono pierwsze wykonanie płyty nośnej według wynalazku. Płyta nośna 1 zawiera płytę oznaczoną ogólnie przez 2, wykonaną ze sztywnej blachy. Płyta 2 ma pierwszą zewnętrzną obwodową, zasadniczo płaską powierzchnię łączoną z podłożem 3 i drugą wewnętrzną, umieszczoną zasadniczo centralnie, część 4, w której utworzono otwór 5. Otwór ma oś 6, która jest zasadniczo poprzeczna do płaszczyzny powierzchni łączonej z podłożem 3.

Druga część 4 zawiera ściankę 7, która opisuje otwór 5, i która skierowana jest generalnie na zewnątrz od płaszczyzny pierwszej powierzchni.

178 011

Ścianka 7 zawiera także wiele rozstawionych naciętych konstrukcji żeberkowych 8, które są skierowane generalnie w kierunku promieniowanym od otworu 5, przy czym kierunek wcięć żeberek do ścianki 7 jest przeciwny do oczekiwanego kierunku odkształcenia ścianki, gdy jest poddana obciążeniu ściskającemu w kierunku osi otworu.

W korzystnej postaci, ścianka ciągnie się od pierwszej powierzchni tak, że określa powierzchnię o kształcie ściętego stożka, która jest nachylona pod kątem około 110° do 120° względem płaszczyzny pierwszej powierzchni.

Powierzchnia o kształcie ściętego stożka zakończona jest na swojej krawędzi oddalonej od pierwszej powierzchni 3 pierścieniową powierzchnią nośną, pokazaną ogólnie na fig. 9, w celu połączenia ze śrubą skalną albo podobnym sprzętem. Obrzeże otworu 5 zawiera odwróconą część 10, która określa powierzchnię nośną 9. W przedstawionym przykładzie, odwrócona część 10 jest dalej odwracana tak, by przywierała do wewnętrznej powierzchni ścianki.

W tym pierwszym wykonaniu, każda płyta ma sześć równomiernie rozstawionych konstrukcji żeberkowych 8, które wychodzą z położenia przyległego do powierzchni nośnej 9 i kończą się w odlanej części 11, która jest zasadniczo styczna do powierzchni łączonej z podłożem 3. Zewnętrzna powierzchnia łączona z podłożem 3 zawiera także sześć równo rozstawionych kątowo żeberek wzmacniających 17 o przekroju poprzecznym w kształcie litery U kątowo i pośrednio przyległych do konstrukcji 8. Żeberka 17 odchodzą promieniowo od zewnętrznej powierzchni drugiej części zewnętrznej powierzchni pierwszej powierzchni.

Przywieranie odwróconej części 10 do wewnętrznej powierzchni 7 daje dodatkowe korzyści dla płyty nośnej według wynalazku w stosunku do istniejących płyt.

Jedna z tych korzyści polega na tym, że odwrócona ścianka płyty nośnej jest mocniejsza niż płaskie ścianki o podobnych rozmiarach i z podobnych materiałów.

Inną zaletą jest to, że płyta nośna nie ma ostrych krawędzi zewnętrznych, zatem jest bezpieczniejsza do obsługi i grozi mniejszym niebezpieczeństwem zranienia operatora niż w przypadku istniejących płyt.

Płyta nośna 1 może być wykonana z niskogatunkowej stali. Odpowiednie stale to: HA250, XF400 i XF500. Obecnie są wytwarzane płyty o różnych grubościach w zakresie od 2 mm do 6 mm, a zwłaszcza od 3 mm do 5 mm. Wymiary istniejących płyt obejmują: okrągłe płyty o średnicy 100 do 200 mm oraz kwadratowe płyty o długości krawędzi 120 do 150 mm. Korzystne rozmiary otworu mieszczą się w zakresie od 18 mm do 59 mm. Stożkowy przekrój poprzeczny ma rozmiary proporcjonalne do rozmiarów każdego z otworów.

We wszystkich przedstawionych przykładach, ścianka o kształcie ściętego stożka 7 wystaje na około 20 mm z górnej powierzchni pierwszej powierzchni 3 i zwęża się od zewnętrznej średnicy na górnej powierzchni płyty o około 90 mm, dla określenia otworu o średnicy około 45 mm.

Figury 5 do 8 przedstawiają drugie wykonanie płyty nośnej, podobne do pierwszego, ale o powierzchni kwadratowej 3 bez żeberek wzmacniających 17. Wykorzystano podobne numery do oznaczenia odpowiednich cech w tym drugim wykonaniu.

Jak najlepiej pokazano na fig. 7, w drugim wykonaniu odwrócona część 10 kończy się w cylindrycznej części ścianki 21 prostopadłej do płaszczyzny pierwszej powierzchni 3.

Odnośnie fig. 9, 10 i 11, 12, odpowiednio przedstawiono trzecie i czwarte wykonanie płyt nośnych według wynalazku. Główne cechy są zasadniczo takie same jak w pierwszym i drugim wykonaniu, a podobne numery wykorzystano do oznaczenia odpowiednich cech.

Główna różnica między trzecim i czwartym wykonaniem a poprzednimi polega na tym, że całkowite rozmiary płyty są większe i obejmują pętlę obsługową 12, przez którą okablowanie i giętkie przewody mogą być mocowane do podtrzymywanej powierzchni. Pętla jest utworzona przez ścinanie szczeliny przyległej do końca płyty i wyciskanie krawędzi dla utworzenia pętli.

We wszystkich wykonaniach, płyta nośna uzupełniona konstrukcjami żeberkowymi jest wytwarzana w wielostopniowej formie odlewniczej w ogólnie znany sposób.

Wracając do fig. 13, 14 i 15, 16, pokazano na nich podobne korzystne zastosowania płyty nośnej i zgodnej z wcześniejszymi wykonaniami wynalazku, w których płyty nośne są

178 011 wstępnie spawane do płyty motylkowej 13. Przedstawiona płyta motylkowa ma dwa równoległe, poprzecznie skierowane żeberka wzmacniające 14 połączone przez dwa żeberka łączące 15, które są skierowane poprzecznie do żeberek 14. Płyta nośna 1 jest spawana zewnętrznie w punkcie 16. Otrzymana struktura łączy zalety obu elementów i dalej redukuje liczbę obsługiwanych elementów podstawowych. Dopasowywanie płyt również przebiega szybciej ponieważ jedna jednostka zastępuje dwa elementy, które były poprzednio obsługiwane oddzielnie. Ponadto, błąd obsługującego powodujący nieprawidłowe połączenie części jest zasadniczo wyeliminowany.

Płyta nośna według wynalazku ma większą odporność na obciążenie ściskające niż większość obecnie dostępnych płyt. W opisanych wykonaniach, oczekiwany sposób odkształcenia części ścianki o kształcie ściętego stożka polega na odkształceniu promieniowym na zewnątrz od osi otworu.

Uniesiony profil o kształcie ściętego stożka ma także bardziej pionowy kształt niż większość innych produktów „typu kopułowego” występujących na rynku, który nie tylko zwiększa odporność płyty nośnej na odkształcenia, ale również powiększa płaską powierzchnię nośną osiągalną u podstawy płyty. Przez nacięcie pionowych żeberek wewnętrznie w stronę osi i zwiększenie nachylenia powierzchni ścianki, umożliwiono zwiększenie obciążenia ściskającego o około 60%.

Płyty były testowane zgodnie z normami przemysłowymi i osiągnęły znacznie wyższe tonaże dla materiałów, które są cieńsze niż inne płyty na rynku. Dało to możliwość dostarczania płyt, które będą bardziej uniwersalne w tym zastosowaniu i mają znacznie ograniczone koszty obsługi.

Chociaż wynalazek został opisany w odniesieniu do szczególnego wykonania, dla specjalistów będzie oczywiste, że wynalazek może być wykonany w wielu innych postaciach.

178 011

Fig. 3

178 011

F/g. 4

178 011

F/G. 7

178 011

F/G5. 8

178 011

f/ά. ?

178 011

Fic. /2

178 011

Α/ί. id

178 011 /3

Fig. /16

178 011

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz.

Cena 4,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Płyta nośna współpracująca ze śrubą skalną albo podobnym urządzeniem, uformowana ze sztywnej blachy, mająca zewnętrzną obwodową płaską pierwszą część współpracującą z podłożem oraz wewnętrzną środkową drugą część z centralnie usytuowanym otworem, której oś jest prostopadła do płaszczyzny pierwszej części a jej ścianka jest nachylona w stosunku do płaszczyzny pierwszej części, znamienna tym, że ścianka (7) środkowej części płyty ma wiele rozstawionych w odległości od siebie elementów żeberkowych (8) wgniecionych w kierunku osi (6) otworu (5) i przebiegających promieniowo w kierunku otworu (5).
2. Płyta nośna według zastrz. 1, znamienna tym, że ścianka (7) jest odchylona na zewnątrz od płaszczyzny pierwszej części (3) promieniowo w kierunku osi (6) otworu (5).
3. Płyta nośna według zastrz. 2, znamienna tym, że ścianka (7) jest odchylona na zewnątrz od płaszczyzny pierwszej części (3) promieniowo w kierunku osi (6) otworu (5) pod stałym, z góry określonym kątem.
4. Płyta nośna według aastrz. 3 , znamienna tym, że ąąt odcyylenia ścianki (7) od płaszczyzny pierwszej części (3) wynosi około 110° do 120°.
5. nonna wdduug aas©/. 1 , znameenna ym,, ea odchylona na ^ecmadzz od pasz-czyzny pierwszej części (3) ścianka (7) stanowi powierzchnię stożka ściętego zakończoną, przy jego krawędzi odległej od płaszczyzny pierwszej części (3), pierścieniową powierzchnią nośną (9) współpracującą ze śrubą skalną albo podobnym urrąOzeaLiżm.
6. ΡΗ!η nonna wedhig zastrz. 5 , ζ!Μ™ΐεηη3 ym, ee pieśścienίową powierzcłanię nośna(9, stanowi podwinięta część (10) materiału obrzeża otworu (5).
7. Płyta nośna według zastrz. 6, ranmiżaan tym, że podwinięta część (10) jest mkończona cylindryczną częścią (21) usytuowaną prostopadle do płaszczyzny pierwszej części (3).
8. Płyta nośna według zastrz. 6, znamienna tym, że obrzeże podwiniętej części (10) jest podwinięte aż do zetkaięśia z wewnętrzną powierzchnią ścianki (7).
9. Płyta nośna według zastrz. 1, znamienna tym, że na jej ściance (7) znajduje się sześć wgniecionych elementów żeberkowych (8) rozstawionych w równych odstępach kątowych od siebie.
10. Płyta nośna według zastrz. 1, raamiżann tym, że na jej pierwszej części (3) znajdują się żeberka wzmacniające (17), o przekroju poprzecznym w kształcie litery U, przebiegające promieniowo od zewnętrznego obrzeża drugiej części (4) do zewnętrznego obrzeża pierwszej części (3).
11. Płyta nośna według zastrz. 10, zaamiżaan tym, że ma sześć żeberek wzmacainjąśycC (17) rozstawionych w różnych odstępach kątowych od siebie.
12. Płyta nośna według rastrz. 10, znamienna tym, że sześć żeberek wzmacniających (17) na pierwszej części (3) jest rozmiższśznayśh kątowo pomiędzy sześcioma wgniecionymi elementami żeberkowymi (8) na ściance (7).
13. Płyta nośna według zastrz. 1, zaamiżann tym, że ma ucho eksploatacyjne (12), przez które mocuje się okablowanie, węże i podobne urządzenia.
14. Płyta nośna według zastrz. 13, znamienna tym, że ucho eksploatacyjne (12) jest usytuowane prostopadle do pierwszej części (3) płyty na jej obrzeżu albo w sąsiedztwie obrzeza.
15. Płyta nośna według zastrz. 14, zanmΐżaan tym, że ucho eksploatacyjne (12) jest wytwarzane przez wycięcie szczeliny w sąsiedztwie obrzeża płyty (1) i odgięcie go prostopadle- na zewnątrz od pierwszej części (3) płyty.
16. Płyta nośna według mstrz. 1, znamienna tym, że grubość płyty stalowej, z której jest wykonana wynosi około 2 do 6 mm.

178 011
17. Płyta nośna według zastrz. 16, znamienna tym, że korzystnie grubość płyty stalowej wynosi od około 3 do 5 mm.
18. Płyta nośna według zastrz. 1, znamienna tym, że średnica pierwszej części (3) płyty wynosi w przybliżeniu od 100 do 200 mm.
19. Płyta nośna według zastrz. 1, znamienna tym, że pierwsza część (3) płyta ma kształt kwadratu o długości krawędzi w przybliżeniu równej 120 do 150 mm.
20. Płyta nośna według zastrz. 1, znamienna tym, że średnica wewnętrzna otworu (5) wynosi około 18 do 59 mm.
21. Płyta nośna według zastrz. 1, znamienna tym, że materiał, z którego jest wytwarzana jest wybrany spośród gatunków stali: HA250, XF400 albo XF500.
22. Płyta nośna według zastrz. 1, znamienna tym, że jest przyspawana do płyty motylkowej (13).
23. Płyta nośna według zastrz. 22, znamienna tym, że jej obrzeże jest przyspawane do płyty motylkowej (13).
24. Płyta nośna według zastrz. 22, znamienna tym, że płyta motylkowa (13) ma dwa równoległe, przebiegające poprzecznie żeberka wzmacniające (14) połączone dwoma żeberkami łączącymi (15) usytuowanymi prostopadle do żeberek wzmacniających (14).
25. Płyta nośna według zastrz. 1, znamienna tym, że jedna strona pierwszej części (3) płyty styka się z powierzchnią, która ma być podpierana, a od drugiej strony płyty, przeciwległej w stosunku do pierwszej, odstaje ścianka (7) z dala od powierzchni, która ma być podpierana.
26. Płyta nośna do podpierania formacji skalnej stanowiąca wykonaną ze sztywnej blachy płytę, mająca współpracującą z podłożem płaską część, której jedna strona jest przeznaczona do stykania się z formacją skalną, a z drugiej jej strony, przeciwległej w stosunku do pierwszej, odstaje ścianka w kształcie stożka ściętego otaczająca otwór na śrubę skalną łączącą płytę z formacją skalną i mająca oś prostopadłą do płaszczy części współpracującej z podłożem, przy czym zewnętrzna krawędź ścianki jest oddalona od współpracującej z podłożem części płyty i stanowi płaszczyznę nośną dla łba śruby skalnej, znamienna tym, że ścianka (7) zawiera wiele rozstawionych w odległości od siebie konstrukcji żeberkowych (8) wgniecionych w kierunku osi (6) otworu (5) i przebiegających w kierunku promieniowanym w stosunku do osi (6) otworu (5).

Wynalazek dotyczy płyty nośnej do użytku ze śrubami skalnymi albo tarciowymi stabilizatorami skalnymi, a w szczególności dotyczy płyty nośnej o zwiększonej wytrzymałości na ściskanie dla danej grubości materiału.

Płyty nośne, również powszechnie znane jako płyty powierzchniowe albo płyty skalne, są używane z różnymi typami śrub skalnych albo tarciowych stabilizatorów skalnych, do wiązania ze sobą warstw skały dla stabilizacji formowania skały i powstrzymania jej zawalenia się. Płyty nośne rozkładają obciążenie wywierane na śrubę. Śruby i płyty nośne w połączeniu mają zastosowanie w kopalniach, kamieniołomach, tunelach i innych wykopach, gdzie wymagane jest stabilizowanie warstw skały.

Ponieważ dostępnych jest wiele różnych płyt nośnych, dotychczas konieczne było wykorzystanie względnie ciężkich materiałów wzorcowych dla uzyskania wymaganych wartości znamionowych obciążenia. Powoduje to zwiększenie nie tylko kosztów materiałowych, ale także kosztów wytwarzania, zwłaszcza kosztów narzędzi i zdolności nacisku wymaganych do wytworzenia płyty.