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Patent Searching and Data


Title:
MEASURING DEVICE USEFUL FOR IDENTIFYING ANCHORAGE LOADS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1989/003518
Kind Code:
A1
Abstract:
A measuring device useful for identifying anchorage loads, for example in underground mining and tunnelling, comprises a compression element (1) made of grey cast iron or a similar material which has a cnetral bore and which can be positioned on an anchor between two compression plates. The compression element (1) has a mushroom head (2) and a shaft (3) with walls of uniform thickness, and is designed as a rated break point.

Inventors:
LEONHARDT JOACHIM (DE)
KLEIN HANS-DIETER (DE)
Application Number:
PCT/EP1988/000898
Publication Date:
April 20, 1989
Filing Date:
October 04, 1988
Export Citation:
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Assignee:
BERGWERKSVERBAND GMBH (DE)
International Classes:
E21D21/02; (IPC1-7): G01L1/06
Foreign References:
GB2100012A1982-12-15
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Claims:
Schutzansprüche:
1. Meßeinrichtung, insbesondere für das Erkennen von Ankerbelastungen beispielsweise im untertägigen Berg und Tunnelbau, die im wesentlichen aus einem zwischen zwei Druckplatten an einem Anker einsetzba¬ ren, eine zentrale Bohrung aufweisenden Druckkörper aus Grauguß oder einem vergleichbaren Material be¬ steht, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckkörper (1) pilzförmig und der Schaft (3) mit gleichbleiben¬ der Wandstärke als Sollbruchstelle ausgebildet sind.
2. Meßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich¬ net, daß die den Druckkörper (1) zwischen sich auf¬ nehmenden Druckplatten als Ankerplatte einerseits und als Ankermutter andererseits ausgebildet sind.
3. Meßeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich¬ net, daß der Pilzkopf (2) des Druckkörpers (1) in seiner Abrundung der Druckplatte, beispielsweise einer kalottenartig geformten Ankerplatte, angepaßt ausgebildet ist.
4. Meßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich¬ net, daß der Schaft (3) des Druckkörpers (1) mit einer Beschichtung (4), beispielsweise Emaille, ver¬ sehen ist.
5. Meßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich¬ net, daß der Druckkörpεr (1) als Nachgiebigkeitsele¬ ment eines Ankers ausgebildet ist.
6. Meßeinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Schafts (3) eine zylindrisch ausgebildete, sich gegen den Pilzkopf (2) abstützende, ringartige Einlage (5) angeordnet ist, die eine höhere Festigkeit als der Druckkörper (1) aufweist.
7. Meßeinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Schaft (3) des Druckkör¬ pers (1) eine ringartig ausgebildete, sich gegen den Pilzkopf (2) abstützende Umhüllung (6) angeordnet ist, die eine höhere Festigkeit als der Druckkörper (1) aufweist.
8. Meßeinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich¬ net, daß die Umhüllung (6) mindestens an einem Ende in Anpassung an den Schaft (3) eine Verjüngung (7 ) aufweist .
9. Meßeinrichtung nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die ringartige Einlage (5) und/oder Umhüllung (6) nachgiebig ausgebildet sind.
10. Meßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der Schaft (3) des Druckkörpers (1) mit einer transparenten Schutzhülle (8) versehbar ist .
11. Meßeinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 10, da¬ durch gekennzeichnet, daß das obere und das untere Ende der Schutzhülle (8) fest mit dem Druckkörper (1) verbunden ist.
12. Meßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der Druckkörper (1) mindestens zwei¬ teilig ausgebildet ist, wobei der Pilzkopf (2) ge¬ genüber dem Schaft (3) aus einem festeren Werkstoff hergestellt ist.
Description:
Meßeinrichtung zum Erkennen von Ankerbelastunαen

Die Erfindung betrifft eine Meßeinrichtung, insbesonde¬ re für das Erkennen von Ankerbelastungen beispielsweise im untertägigen Berg- und Tunnelbau, die im wesentli¬ chen aus einem zwischen zwei Druckplatten an einem An¬ ker einsetzbaren, eine zentrale Bohrung aufweisenden Druckkörper aus Grauguß oder einem vergleichbaren Mate¬ rial besteht .

In der DE-PS 31 22 866 ist die gattungsgemäße Meßein¬ richtung näher beschrieben. Bei einer derartigen Me߬ einrichtung hat es sich als nachteilig herausgestellt, daß die diabolo- oder sanduhrartige Form des Druckkör¬ pers mit einer nicht gleichbleibenden VJaπdstärke beim Bruch nicht als Indiz für eine bestimmte erreichbare Lest ancesehen werden kann.

Als weiterer Nachteil dieser Meßeinrichtungen hat sich die geringe Anpaßbarkeit der Druckkörper, vornehmlich in Verbindung mit Aπkerstangeπ an die derzeit verwende¬ ten, kalottenförmigen Ankerplatteπ herausgestellt. Auch sind aus sicherheitlicheπ Aspekten bei Auftreten von Brüchen einer derartigen Meßeinrichtung durch die mög¬ licherweise auftretende Splitterwirkung sowie bei Ab¬ platzen der aufgebrachten Beschichtung Verbesserungen erforderlic .

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Meßein¬ richtung insbesondere zum Erkennen von Ankerbelastungen zu schaffen, die einerseits ein visuelles Überwachen von Aπkerbelastungen sowie andererseits das Feststellen von Schwachstelleπ , die Optimierung der Ankerdichte und eis Ankercimensioπierung erlaubt und die bei einfacher Anwendung überaus kostengünstig herstellbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß cer Druckkörper pilzförmig und der Schaft mit gleich¬ bleibender Wandstärke als Sollbruchstelle ausgebildet sind .

Die gewölbte pilzartige Ausbildung erlaubt u. a. ein vorzügliches Anpassen an die als Ankerplatten verwende¬ ten Kalottenplatten. Die gleichbleibende Wandstärke des Schaftes, die jeweils der Ankerstärke und den Belastun¬ gen entsprechend zu bemessen ist, dient als Sollbruch¬ stelle und repräsentiert auf diese Weise beim Bruch einen Grenzwert, der als Indiz für eine bestimmte er¬ reich e Last anzusehen ist.

Darüber hinaus ergibt die Beschichtung des Schaftes des Druckkcrpers anhand der abgeplatzten Menge der Be- sc icntuπc ein weiteres Indiz für die Lastaufπah e der r-.<_'5_i:nπcπ ung .

Wie bereits erwähnt, ist die durch den Druckkörper hin- eur ngehende Bohrung auf die Ankerstange und die Wand¬ stärke des Schaftes auf einen Belastungsgrenzwert abzu- sti πen .

Der bei Überschreitung einer bestimmten Belastung auf¬ tretende Bruch der Meßeinrichtung dient nicht nur als Indiz für die Belastung, sondern kann auch für die Nac giebigkeit des Ankers herangezogen werden. Für den r.wendungsfall , bei dem es nur auf die Nachgiebigkeit cεs Ankers ankommt, ist die Beschichtung einer Meßein¬ richtung nicht erforderlich. Die Nachgiebigkeit des Druckkörpers kann durch verschiedene Ausführungen einer Stahieinlεce oder einer Stahlumhüllung im Bereich des Schaftes begrenzt werden. Die Einlage als auch die Um¬ hüllung besitzen eine höhere Festigkeit als der Druck- kerper und kommen nach dem Bruch des Druckkörpers zum T acεn .

Bei einer Ausführung ces Druckkörpεrs mit einer Umhül¬ lung höherer Festigkeit als die des Druckkörpers kann cie Funktion des Druckkörpers durch Drehen der Umhül¬ lung überprüft werden. Um die Nachgiebigkeit des Druck¬ crpers zu erhöhen, kann die Umhüllung höherer Festig¬ eit an einem oder auch an beiden Enden Verjüngungen aufweisen. Die Nachgiebigkeit der Einlage als auch der Umhüllung kann auch durch weitere Maßnahmen, wie bei¬ spielsweise durch Perforationen erhöht werden.

, Rahmen der Erfindung ist es als besonders vorteil¬ haft anzusehen, daß beim Bruch des Druckkörpers aus s rc εm Grauguß beispielsweise zur Vermeidung der mög¬ licherweise auftretεnden Splitterwirkung um den Schaft es Druckκörpers εine Schutzhülle angeordnet ist. Diese z r. r. vorteilhaf erweise aus einem transparenten Schutz- scr.lauc bestensn, der einε o e Nachgiebigkeit auf-

In einer weiteren Ausgestaltung dieser Schutzhülle ist eine unlösbare Befestigung mit dem Druckkörper vorgese¬ hen. Dabei sollte das obere und/oder untere Ende der Schutzhülle durch heißes Aufschrumpfen fest mit dem Druckkörpεr verbunden werden.

Eine besondere Ausführungsform des Druckkörpers besteht d arin, daß der Druckkörper mehrteilig, d. h. mindestens zweiteilig ausgebildet ist. Dabei sollte der Pilzkopf einen festeren Werkstoff als der die Last indizierende cnε: lufweiseπ. Bei einer Dreiteilunq der vorgesehe¬ nen Meßeinrichtung beispielsweise sollten die cen mitt¬ leren Teil umgεDεnα ' en Teile eine höhere Festigkeit be¬ sitzen .

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Un¬ e e Sprüchen n her beschrieben.

Mehrere Ausfünruπgsbeispiele der erfindungsgemäßeπ Me߬ einrichtung sind in den Zeichnungen dargestellt und werceπ im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

F g. 1 Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßεn Meßeinrichtung im Schnitt,

Fig. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel mit einer Ein¬ lege,

Fig. 3 ein Ausführungsbεispiel mit einer den Schaft umgebenden Umhüllung,

Fig. 4 e n Ausführungsbεispiel der Meßeinrichtung mit einer transparenten Schutzhülle, und

r 1s ein AusführuncεPeispiel für eine mehrteilige Meße nrichtunc .

Das in Fig. 1 dargestelltε Ausführungsbeispiel zeigt eine Mεßεinrichtung bei welcher der mit einer Bohrung 9 versehene Druckkörper 1 aus einem Pilzkopf 2 und einem Schaft 3 besteht, dessen Wandstärke gleichbleibend aus¬ gebildet ist. Am unteren Ende weist der Druckkörper 1 im Bereich des Schaftes 3 eine Verbreiterung nach außen auf, die eine kraftschlüssige satte Anlage an eine nicht dargestellte Druckplatte gewährleistet. Der Schaft 3 kann mit einer geeigneten Beschichtung 4, bei¬ spielsweise aus Emaille, versehen sein. Die gleichblei- coπce Wandstarke des Schaftes 3 ist jeweils auf den An¬ kerstar.gendurchmεssεr und somit auf einen Belastuπgs- crerz ert abzustellen.

Z ~ Fic. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Cruckkörpers dargestellt, welches im Bereich des Schaf¬ tes 3 eine Einlage 5 aufweist, die sich im Falle des Ξrjcnes des Druckkörpεrs gegen den Pilzkopf 2 abstützt L —. C zur Begrεnzung der Nachgiebigkeit eine höhere Fe¬ seickεit als der Druckkörper 1 aufweist.

E ensc ist in Fig. 3 einε Ausführung dargestellt, bei welc er eine Umhüllung aus einem Werkstoff höherer Fe¬ stig eit als der Druckkcrper 1 eine Begrenzung der ach iebigkeit erlaubt. Gleichzeitig läßt diese Ausfüh¬ rung die Möglichkeit zu, durch Drehung der Umhüllung 6 zu überprüfen, ob der Druckkörper 1 noch unzerstört ist .

Das in Fig. 4 wiεdergegebene Ausführungsbeispiel ist vergleichbar mit dem in Fig. 1 dargestellten Druckkör- por 1. Zusätzlich ist der Schaft 3 des Druckkörpers 1 - einer Schu zhülle 8 umgeben. Die Schutzhülle 8 ist r_ Z einem Material hoher Nachgiebigkeit und transparent Ö _ ^ oc-i1c= . Zusätzlich ist es vorstellbar, die trans-

pεrε.-.te Schutzhülle 8 am oberen und unteren Ende je¬ weils fest, beispielsweise durch heißes Aufschrumpfen, :eτ. Druckkörper zu verbinden.

In Fig. 5 ist ein Ausführungsbeispiel eines Druckkör¬ pers wiedergegeben, der mehrteilig, d. h. mindestens zweiteilig ausgebildet ist. Der Pilzkopf 2 besteht in diesem Fall aus einem festeren Werkstoff als der die Last indizierende Schaft 3. Bei einer Dreiteilung des üruckkörpers 1 ist dεr mittlere Teil der die Last indi- r ≤reπce, so daß die beiden anderen Teile aus einem Ma¬ terial höherer Festigkeit herzustellen sind. Die jewei¬ lige Ci.- εnsionierung der aus mehreren Teilen bestehen- ~ -.: - ~ . Cruckkörper 1 ist den verwendeten Ankern entspre- ~ -_ r.z cεr Lεstaufnähme anzupassen.