CH648774A5

CH648774A5 - Vorrichtung zur herstellung eines gekruemmten traegers und verfahren zum betrieb der vorrichtung.

Info

Publication number: CH648774A5
Application number: CH8939/80A
Authority: CH
Inventors: William Slattery; Thomas Brechany; Colin John Macleod
Original assignee: Caledonian Mining Co Ltd
Priority date: 1979-12-04
Filing date: 1980-12-03
Publication date: 1985-04-15
Also published as: DE3050764C2; CA1142075A; FR2560079B1; AU6495180A; AU555906B2; NL8006575A; DE3045791A1; AU3225384A; IE802506L; IE50279B1; ES8202703A1; FR2560079A1; US4391115A; IT8026415A0; DE3045791C2; FR2471230A1; FR2471230B1; BE886474A; ES497350A0; AU543779B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung eines gekrümmten Trägers nach dem Gattungsbegriff des unabhängigen Patentanspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Betrieb der Vorrichtung nach dem Gattungsbegriff des unabhängigen Patentanspruchs 12.

Gekrümmte Träger werden bei der Verstärkung von Tunnels wie unterirdische Minen u.dgl. verwendet und ebenso für eine Rahmenverstärkung für überdeckte Gebäude im Hochbau.

In Bergwerkgängen werden I- oder T-Träger verwendet, die gekrümmt sind und der Form der Tunnelwand und des Tunnelfirstes angepasst sind und aus Teilstücken bestehen, die endweise aneinandergesetzt einen Bogen bilden. Die Verkleidung erstreckt sich dann entlang dem Tunnel zwischen sich folgenden Bögen, um den Tunnel zu verstärken.

Probleme entstanden bei der Bildung von gekrümmten I-oder T-Trägern, indem es wünschbar ist, dass die gekrümmten Träger relativ genau eingesetzt werden können, so dass wenn der Bogen im Tunnel aufgerichtet wird, nicht mit einem Zurückspringen gerechnet werden muss oder dass schliesslich die Bögen schlecht ausgerichtet sind. Mit den bisher bekannten Verfahren zum Biegen von I- und T-Trägern war es schwierig, derart gebogene Träger zu erstellen und es hing dabei von der Geschicklichkeit des Herstellers ab, um genau gekrümmte I- und T-Träger durch längsweises Biegen des Trägers um einen feststehenden Formteil herzustellen.

Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, diese Probleme zu lösen. Erfmdungsgemäss wird dies mit einer Vorrichtung gemäss den Merkmalen im kennzeichnenden Teil des unabhängigen Patentanspruchs 1 erreicht. Das Verfahren zum Betrieb der Vorrichtung richtet sich nach den Merkmalen im kennzeichnenden Teil des unabhängigen Patentanspruchs 12.

Die Erfindung kann sowohl bei I- als auch bei T-Trägern angewendet werden.

Vorzugsweise sind wenigstens eine Schneidvorrichtung über dem Formteil angeordnet, welche Schneidvorrichtung zusammen mit dem Formteil drehbar ist, so dass der gebogene Träger in zwei oder mehr Abschnitte geschnitten werden kann. Diese Abschnitte können dann leichter transportiert und innerhalb des Tunnels zusammengesetzt und mit Deckplatten verbunden werden.

Hydraulische Klammern sind vorzugsweise vorgesehen, um die Enden des Trägers am Ende des drehbaren Formteils festzuhalten.

Der Formteil kann zwei geradlinige Ränder haben, die sich von den entsprechenden Enden der konvex gewölbten Partie der Kante nach aussen erstrecken. Vorzugsweise ist wenigstens eine Partie von jedem geraden Rand auf einer Partie des Formteils befestigt, der relativ zum restlichen Teil des Formteils in Richtung der geraden Ränder beweglich ist, so dass wenigstens die linearen Partien des Trägers gestreckt werden können. Ein solches Strecken wurde nämlich als besonders vorteilhaft bei T-Trägern gefunden und hilft mit, Probleme des Zurückspringens bei solchen Trägern zu vermeiden.

Es wurde gefunden, dass die Anwendung des Verfahrens und der Vorrichtung gemäss der Erfindung in wirkungsvoller und ökonomischer Herstellung von Metallbögen zur Verwendung der Verstärkung von Hohlräumen resultiert.

Beispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer ersten Ausführungsform einer Biegevorrichtung nach der Erfindung mit einem H-Träger am einen Ende des drehbaren Formteils festgeklemmt,

Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung, aber mit dem Träger in gebogener Lage gezeichnet,

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Fig. 3 einen Grundriss zur Darstellung einer Ausführungsform der Vorrichtung zum Biegen gemäss Fig. 1 und 2, und

Fig. 4 einen Aufriss der Vorrichtung gemäss Fig. 3.

Die Vorrichtung nach Fig. 1 und 2 umfasst ein D-förmiger drehbarer Formteil oder Drehtisch 2 mit einem konvex gebogenen Rand 4 und zwei geraden Enden 6, die sich je von einem Ende des gebogenen Abschnitts aus erstrecken. Der Drehtisch ist um eine Achse 8 im Zentrum des Bogens der gewölbten Partie 4 drehbar befestigt und wird durch zwei gegensinnig gerichtete hydraulisch betätigte Zahnstangen 10, die je auf einer Seite eines Zahnrades eingreifen, gedreht.

Eine frei drehbare Walze 14 ist auf einer Spindel 16 an einem feststehenden Basisteil der Vorrichtung montiert. Ein gerades Stück eines I-Trägers 18 ist mit einem Ende am Drehtisch mittels hydraulischer Klammern 20 befestigt. Der Träger erstreckt sich über ein lineares Ende des Drehtisches zwischen dem Drehtisch und der Walze 14.

Der Formteil 2 wird dann mittels der hydraulisch betätigten Zahnstangen 10 im Gegenuhrzeigersinn gemäss Fig. 1 gedreht, wodurch der Träger 18 infolge seines Anschlagens sowohl gegen die Walze 16 und einer Schulter 22 um den Formteil gebogen wird, wenn der Formteil rotiert.

Wenn der Formteil um etwa 180° gedreht wurde, wird die Lage gemäss Fig. 2 erreicht, in der das Biegen des Trägers beendet ist, und das andere freie Ende des Trägers wird dann festgeklemmt mittels der zweiten hydraulischen Klammer 24 am andern Ende des Formteils.

Die Endpartie des Formteils, das die Enden des geraden Teils trägt, ist separat vom Rest des Formteils montiert und kann relativ zum Formteil mittels hydraulischer Kolben 28 bewegt werden. Die Betätigung dieser Kolben bewirkt, dass die bewegliche Partie 26 vom übrigen Teil des Formteils weg bewegt wird, wodurch wenigstens die geraden Partien des Trägers 18 gestreckt werden, so dass ein Zurückspringen aus dieser Form verhindert werden kann. Dieses Strecken wird normalerweise bei T-Trägern angewendet, aber kann selbstverständlich bei andern Querschnittsformen von Trägern ebenfalls angewendet werden.

Wenn der Träger in der Lage gemäss Fig. 2 (und wenn nötig gestreckt) ist, dann wird der Träger in drei separate Abschnitte geschnitten, wozu zwei Sägevorrichtungen 30, 32 über dem Drehtisch angeordnet sind, aber mit dem Drehtisch zusammen drehbar sind, der Träger wird mittels Klammern (nicht dargestellt), die sich unterhalb des Trägers befinden, festgeklemmt, um den Träger gegen die gebogene Kante des Formteils zu drücken. Die Sägevorrichtungen sind mittels einer Stifteinheit 34, von der die Stiften in Löcher 36, die vorher im Träger gebohrt wurden und dazu dienen, Verbindungsplatten od.dgl. für die Kupplung der geschnittenen Teile miteinander zu verbinden, um ein Gewölbebogen im Hohlraum zu bilden, eingreifen.

Wenn die Sägevorrichtung bedient wurde, können die Sägeklemmen 20 und 24 gelöst werden, und die drei gebogenen Abschnitte des Trägers können abgenommen werden.

Der Drehtisch wird dann in die Lage gemäss Fig. 1 zurückgedreht.

Die Teile der Vorrichtung, die mit Bezug auf Fig. 1 und 2 in Kürze beschrieben wurden, werden im einzelnen und mit denselben Referenzzahlen anhand der Fig. 3 und 4 beschrieben. Der Drehtisch 2 ist mit nach unten gerichteten Stützen 40 mit Rollen 42 versehen, die auf einem Tragring 44 auf einem Stützenfachwerk 45 auf einem Basisrahmen 46 laufen.

Die Spindel 48 auf dem Drehtisch 2 ist in einem oberen Lager 50 oberhalb des Drehtisches 2 gehaltert, welches Lager durch einen Arm 42 an einem Träger 54 auf dem Rahmen 46 befestigt ist. Die Spindel 48 trägt das Zahnrad 12, das mit den Zahnstangen 10 in Eingriff steht. Die Zahnstangen 10 sind ihrerseits an Kolben 60 von zwei gegeneinander gerichteten hydraulischen Zylindern 62 befestigt. Die hydraulischen Klammern 20,24 an jedem Ende der Drehtischkante weisen je einen hydraulischen Zylinder 64 auf, von denen die Kolben 66 je ein Klemmglied 68 betätigen. Die Klammer befindet sich an der beweglichen Endpartie 26 des Drehtisches. Die Sägeklammern (nicht dargestellt) werden ebenfalls hydraulisch betätigt und befinden sich unterhalb des Drehtisches. Bei Betätigung drücken sie den gebogenen Träger beidseitig der Sägevorrichtung gegen den gewölbten Rand des Formteils.

Die Stifte der Haltevorrichtung 34 der Sägevorrichtungen 30, 32 werden in entsprechende Bohrungen des Trägers mittels hydraulischer Zylinder 70 hineingedrückt und die Säge selbst wird durch einen Motor 72 betrieben.

Die geraden Endpartien der Formteilkante können leicht konvergieren im Vergleich der parallelen Ausrichtung, wie sie auf der Zeichnung dargestellt ist.

In der Anwendung und wenn es erwünscht ist, die gebogenen Träger zu ziehen, werden die Kolben 28 betätigt, um die Partie 26 des Formteils vom restlichen Teil wegzudrük-ken. Die Enden des Trägers werden dabei durch die Klammern 20,24 gehalten. Danach werden die Kolben 20,24 und 28 zurückgestellt, so dass der Druck auf den gebogenen Träger gelöst wird und dieser entfernt werden kann. Schliesslich wird der Formteil in seine Anfangslage gedreht, so dass er für eine Wiederholung des Vorgangs mit einem andern I-oder T-Träger bereitsteht.

Das Zurückbringen des geformten und danach gelösten I- oder T-Trägers sowie auch das Verdrehen wird durch das Strecken minimiert und es wurde gefunden, dass die endgültige Form des gebogenen I- oder T-Trägers auf enge Toleranzen gebracht werden kann, wenn der hydraulische Druck auf die Kolben, die zum Klemmen und Strecken des Trägers verwendet werden, kontrolliert wird.

Laschen, Klammern usw. können am Träger festge-schweisst werden, um die Verkleidung der Wände später zu erleichtern.

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3 Blatt Zeichnungen

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PATENTANSPRÜCHE

1. Vorrichtung zur Herstellung eines gekrümmten Trägers für eine Gewölbestütze, gekennzeichnet durch einen D-förmigen drehbaren Formteil mit einem konvex gewölbten Rand und eine Walze auf einer feststehenden Achse, wobei der Formteil bezüglich der Walze rotierbar ist und durch Mittel zur Erzielung einer relativen Bewegung zwischen dem Formteil und der Walze.
2. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Formteil um das Zentrum des Bogens, der eine gewölbte Randpartie des Formteils bildet, rotierbar ist.
3. Vorrichtung nach Patentanspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch wenigstens ein Schneidmittel, das mit dem rotierbaren Formteil zusammen rotierbar und derart angeordnet ist, um den, um den Formteil gebogenen Träger in wenigstens zwei gebogene Abschnitte zu zerschneiden.
4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Patentansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch hydraulisch betätigte Klammern an jedem Ende des Formteils, um die Enden des Trägers, der um den Formteil gebogen werden soll, abzuschneiden.
5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Formteil zwei gerade Ränder aufweist, die von den Enden der gewölbten Partie der Kante weg gerichtet sind.
6. Vorrichtung nach einem vorangehenden Patentanspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Partie der Basis des D-förmigen Formteils relativ zum übrigen Formteil beweglich ist, derart, dass wenigstens die Endpartien eines um den Formteil gebogenen Trägers streckbar ist.
7. Vorrichtung nach Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die bewegliche Partie das Ende einer geraden Randverlängerung der gewölbten Partie des Formteils trägt.
8. Vorrichtung nach einem vorangehenden Patentanspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Formteil rotierbar auf einer Tragunterlage montiert ist und dass der Formteil Stützen aufweist, die mit auf der Tragunterlage laufenden Walzen versehen sind.
9. Vorrichtung nach Patentanspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragunterlage als Rad ausgebildet ist und die Achse ein Zahnrad trägt, das auf sich gegenüberliegenden Seiten mit zwei gegensinnig gerichteten, durch hydraulische Kolben angetriebene Zahnstangen im Eingriff steht.
10. Vorrichtung nach Patentanspruch 9, gekennzeichnet durch mit Stiften zum Eingreifen in Löcher in einem gebogenen Träger ausgerüstete Ausrichtmittel auf dem Formteil, und dass die Ausrichtmittel mit den Schneidmitteln verbunden sind, um diese bezüglich des gebogenen Trägers genau auszurichten.
11. Vorrichtung nach Patentanspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger einen I- oder T-förmigen Querschnitt aufweist.
12. Verfahren zum Betrieb der Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das eine Ende eines Trägers am Ende des gewölbten Randes festgeklemmt und der Formteil relativ bezüglich der Walze gedreht wird, derart, dass der Träger durch Zusammenwirken zwischen der Walze und dem Formteil um den gewölbten Rand des Formteils gebogen wird.
13. Verfahren nach Patentanspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der um den gewölbten Rand gebogene Träger in drei Abschnitte zerschnitten wird.