DE2946661C2 - Sprühdüse für eine Gewinnungsmaschine des Bergbaues - Google Patents

Description

Es ist bekannt, zur Staubbekämpfung Sprühdüsen an Gewinnungsmaschinen, zum Beispiel an Schrämwalzen zur Kohlegewinnung, anzuordnen und diesen Sprühdüsen ständig Sprühwasser zuzuführen. Nachteilig ist dabei der verhältnismäßig hohe Sprühflüssigkeitsverbrauch, da die Sprühdüsen auch in Aktion sind, wenn die betreffende Gewinnungsmaschine kein Mineral hereingewinnt.

Zum Stande der Technik zählt eine Sprühdüse, bei welcher ein kompliziertes Hebelsystem, welches an verschiedenen Stellen der Gewinnungsmaschine hervorragt, angeordnet ist, das beim Arbeiten der Gewinnungsmaschine durch das anstehende Mineral, also durch den Schnittdruck, bewegt wird und dadurch den Sprühflüssigkeitszulauf zu der betreffenden Sprühdüse freigeben soll.

Diese vorbekannte Bauart ist konstruktiv aufwendig, weil sie aus vielen relativ kompliziert bearbeiteten Einzelteilen besteht. Ein besonderer Nachteil besteht jedoch darin, daß die Hebel und Stößel nach außen so hervorragen, daß sie schon nach kurzer Betriebsdauer durch Gesteinssplitter und Mineral blockiert sein dürften, so daß die betreffende Sprühdüse entweder vollständig ausfällt, oder aber ständig in Aktion verbleibt, weil ihr Betätigungsmechanismus, insbesondere der Absperrkörper, der die Sprühdüse auch von der Sprühflüssigkeitszufuhr abschließen soll, ständig in Offenstellung gehalten wird.

Durch die Zeitschrift Glückauf 1979. S. 988, ist eine Sprühdüse gemäß dem Gattungsbegriff des Patentanspruches I vorbekannt. Bei dieser Konstruktion ist der Absperrkörper mit einem entgegengesetzt zur Sprühdüse nach außen führenden tellerartigen Ansatz versehen, der einseitig mit einem Fortsatz eines Schrämmeißels zusammenwirkt, der längsverschieblich zu seiner Längsachse in einer Wendel einer Schrämwalze angeordnet ist Dieser Schrämmeißel bildet gleichzeitig den Tasterfortsatz, der durch den Mineraldruck gegen den tellerförmigen Anschlag geschoben wird und über diesen den Ansperrkörper in seiner Offenstellung steuert, so daß Sprühflüssigkeit aus der axial zum

ίο Absperrkörper versetzten Sprühdüse austreten kann. Diese Konstruktion ist recht aufwendig. Nachteilig ist ferner, daß sich zwischen dem tellerförmigen Fortsatz des Absperrkörpers und der Rückseite der Wendel Kohleklein od. dgl. festsetzen kann, so daß die

is zuverlässige Auf- und Zusteuerung des Absperrkörpers nicht mehr gegeben ist

Aufgabe

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sprühdüse der im Gattungsbegriff vorausgesetzten Art einfach und wenig störanfällig zu gestalten, so daß tatsächlich nur während des Hereingewinnens von Mineral Sprühflüssigkeit zugeführt wird, wobei insbesondere eine größere Betriebssicherheit gegen Blockieren der verschiebbaren Teile erreicht werden soll.

Lösung

Die Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 wiedergegebenen Merkmale gelöst.

Einige Vorteile

Eine erfindungsgemäße Sprühdüse ist sehr einfach im Aufbau, da sie nur aus wenigen, robusten Einzelteilen besteht. Diese Sprühdüse weist keine außenliegenden Hebel oder zusetzbaren Teile auf, so daß die Gewähr gegeben ist, daß derartige Sprühdüsen auch unter den rauhen Betriebsbedingungen des untertägigen Kohlebergbaus zuverlässig funktionieren. Dabei kann der Absperrkörper selbst d-Vi Betätigungsorgan darstellen, das den Sprühwasserzufluß zur Sprühdüse steuert, und zwar in Abhängigkeit davon, ob die Gewinnungsmaschine, z. B. eine Schrämwalze, Mineral hereingewinnt oder nicht. Zu diesem Zweck kann der Absperrkörper mit einem Tasterfortsatz ausgerüstet sein, der beim Hereingewinnen von Mineral durch den Druck des Minerals in die Düse gedrückt wird und dadurch den Spriihwasserzufluß zur Sprühdüse freigibt. Kommt die betreffende Sprühdüse aus dem Abbaustoß frei, so fällt der Druck des Minerals fort, wodurch der Tasterfortsatz und dadurch der Absperrkörper sich wieder nach außen bewegen und den Sprühflüssigkeitszufluß zu der betreffenden Düse verschließen. Dadurch ergibt sich eine individuelle Steuerung des Sprühwasserzulaufs, so daß solchermaßen ausgestattete Gewinnungsmaschinen besonders wirtschaftlich arbeiten, weil der Sprühwasserzufluß auf ein optimales Maß eingeschränkt wird.

Ein weiterer bemerkenswerter Vorteil ist darin zu sehen, daß im Gegensatz zu den Sprühdüsen des Standes der Technik eine erfindungsgemäße Sprühdüse

fifl ohne Änderungen an vorhandenen Schrämwalzen und ohne Änderungen der Aufnahmen für bislang eingesetzte Sprühdüsen sofort eingesetzt werden kann. Auch brauchen die äußeren Abmessungen der bekannten Sprühdüsen nicht geändert zu werden, so daß diese

fv> beispielsweise nach wie vor mit einem Außensechskant versehen sein können, über welchen durch Ansatz eines Steckschlüssels sich die Sprühdüsen an der Gewinnungsmaschine befestigen und von dieser Gewinnungs-

maschine auch wieder lösen lassen.

Bei einer erfindungsgemäßen Sprühdüse kann der Absperrkörper neben der Funktion des Tasterfortsatzes gleichzeitig die Ventilfunktion zusammen mit einem Gehäuseansatz des Sprühdüsengehäuses übernehmen.

Auch kann der Absperrkörper so ausgestaltet werden, daß unter Verzicht auf federnde Rückstellelemente durch Wahl der wirksamen Druckflächen der Absperrkörper nach Fortfall des Mineraldrucks durch eine vom Sprühflüssigkeitsdruck aufgebrachte Druckkomponente nach auswärts in Absperrstellung bewegt und flüssigkeitsdicht gegen den zugeordneten Ventilsitz, beispielsweise eine Gehäuseschulter, bewegt wird.

Alles in allem ergibt sich eine robuste, aus wenigen Einzelteilen bestehende Bauform. Bei einer wirkungsmäßigen Einstückigkeit können die genannten Teile z. B. über eine Schraub- oder Steckverbindung oder in sonstiger geeigneter Weise miteinander gekuppelt sein, während bei materialmäßiger Einstückigkeit die Teile z. B. als Automatendrehteile aus einem hochfesten, vorteilhafterweise rostfreiem Werkstoff, z. B. aus X40 CrI 3, bestehen können.

Der Hub des Kolbens ist durch den Gehäoseanschlag genau definiert und kann sich auch unter den rauhen Betriebsbedingungen des Untertagebergbaus nicht ändern.

Weitere Ausführungsformen

Patentanspruch 3 beschreibt eine Ausführungsform, bei welcher die Schließbewegung des Absperrkörpers jo durch ein geeignetes Federelement unterstützt wird. Als Federelement kommen z. B. geeignete metallische Federn, insbesondere Druckfedern und/oder Elastomere-Federn in Betracht, beispielsweise kann sich der Absperrkörper über den Gehäuseanschlag gegen einen Kunststoffkörper mit kautschukelastischen Eigenschaften abstützen, der die Schließbewegung des Absperrkörpers unterstützt. Dabei muß allerdings Vorsorge getroffen werden, daß die vom Tasterkörper aufzuwendende Öflnungskraft nicht zu groß wird. Vielmehr muß die Schließkraft des Federelementes auf den zu erwartenden Mineraldruck, der gegen den Tasterkörper einwirkt, abgestimmt sein, so daß mit Sicherheit die Sprühdüse in Aktion tritt, wenn Mineral hereingewonnen, z. B, angeschrämt wird.

Wird eine Ausführungsform nach Patentanspruch ·? gewählt, so wird der Ausströmkanal durch den Ringraum zwischen Kolben und Tasterfortsatz einerseits sowie dem umgsbenden Düsengehäuse andererseits gebildet. Eine solchermaßen ausgebildete Sprühdüse besitzt einen hohen Reinigungseffekt, so daß etwaiges Mineral, das in den Ringraum zwischen Tasterfortsatz und Gehäuse bzw. zwischen Absperrkörper und Gehäuse hineingelangt, beim Öffnen des Absperrkörpers unter dem hohen Druckflüssigkeits- « druck nach außen weggeschleudert wird.

In der Zeichnung ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel — teils schematisch, und zwar zum Teil in der Ansicht, zum Teil im Längsschnitt — veranschaulicht. mi

Die aus der Zeichnung ersichtliche Sprühdüse läUt sich mit besonderem Vorteil bei einer als Schrämwalze für den untertägigen Kohlebergbau ausgebildete Gewinnungsmaschine anwenden, die in der Zeichnung nicht veranschaulicht ist. hi

Des weiteren wurjp die Sprühdüse in der Zeichnung übertrieben groß veranschaulicht, um Einzelheiten besser darstellen zu können.

Die Sprühdüse 1 weist ein Gehäuse 2 auf, das an seinem an der Gewinnungsmaschine außenliegenden Teil mit geeigneten Anfasungen zum Ansetzen eines Werkzeugs, und zwar bei der dargestellten Ausführungsform mit einem Sechskant 3 versehen ist. Der andere, zylindrische Gehäuseteil 4 ist mit einem Außengewinde 5 zum Einschrauben des Gehäuses in einer Bohrung der betreffenden Gewinnungsmaschine versehen.

Das Bezugszeichen 6 bezeichnet die zentrische Mittellinie der Sprühdüse. Koaxial zu dieser Mittellinie 6 ist in dem Gehäuse 2 eine Bohrung 7 angeordnet, die in eine zylindrische Kammer 8 übergeht. An die zylindrische Kammer 8 ist der aus der Zeichnung nicht ersichtliche Kanal zum Zuführen der Sprühflüssigkeit angeschlossen.

Mit 9 ist ein Gehäuseanschlag bezeichnet, der bei der dargestellten Ausführungsform durch einen Seegerring gebildet ist, der in dem Gehäuseteil 4 lösbar und austauschbar angeordnet ist.

Wie die Zeichnung erkennen IaBi₁ ic t in der Kammer 8 der zylindrische Kolben 10 eines Absperrkörpers längsverschieblich, also in Richtung der Mittellinie 6 mit radialem Spiel zur Kammerinnenwand 11 angeordnet, so d-iß zwischen der Kammerwand 11 und dem Kolben 10 Sprühflüssigkeit vorbeizuströmen vermag.

In entgegengesetzter Richtung wird der Hub des Kolbens 10 durch einen Ventilsitz 12 begrenzt, der hier durch eine Ringschulter des Gehäuses 2 gebildet ist. In diesem Bereich können geeignete Dichtungen, zum Beispiel mindestens ein O-Ring in Vertiefungen d;r Ventilsitzfläche 12 und/oder der zugekehrten Ringfläche des Kolbens 10 angeordnet sein. Es ist jedoch auch möglich, auf derartige Dichtungen vollständig ;:u verzichten, da es auf absolute Dichtigkeit in manchen Fällen nicht ankommt, sondern nur auf einen unnützen Sprühwasserverbrauch.

Mit dem Kolben 10 ist materialmäßig einstückig ein als Kolbenstange ausgebildeter Tasterforlsatz 13 verbunden, der mit seinem freien Ende in der Regel aus tiem Gehäuse 2 in Richtung auf das anstehende, nicht dargestellte Mineral hervorragt.

Zwischen dem kolbenstangenföi migen Tas;erfortsatz 13 und der Bohrung 7 ist ebenfalls radiales Spiel vorhanden, so daß Sprühflüssigkeit hier vorbeizuc'römen und nach außen in Form eines Sprühstrahles aus der Mündung der Düse hervorzutreten vermag.

Das radiale Spiel zwischen der Wandung der Bohrung 7 und der dieser Wandung zugekehrten Mantelfläche des Tasterfortsa.'zes 13 kann zum Beispiel etwa 0,1 mm betragen, während zum Beispiel der Außendurchmesser des Tasterfortsatzes etwa 2,5 mm sein kann.

"Jtr anstehende Sprühflüssigkeitsdruck kann zum Beispiel 5 bar bemessen sein.

Die Wirkungbvveise der aus der Zeichnung ersichtlichen Sprühdüse ist folgende:

Angenommen, die Gewinnungsmaschine gewinnt Mineral, zum Beispiel Kohle, herein, dann wird der Tasterfortsatz über sein freies Ende einwärts, also in Richtung X gedrückt. Dies hat zur Folge, daß der Kolben 10 von dem Ventilsitz 12 freikommt, so daß Sprühflüssigkeit durch den Ringspalt des Kolbens 10 und an diesem vorbei durch den Ringspalt zwischen Bohrung 7 und Tnsterfortsatz 13 nach außen herauszusprühen vermag.

Fällt der Mineraidruck weg, so drückt der Druckilüssigkeitsclruck über die druckwirksame Fläche den aus Kolben 10 und Tasterfortsatz 13 gebildeten AbsDcrr-

körper nach auswärts, also in Richtung Y. wodurch der Kolben 10 gegen den Ventilsitz 12 zur Anlage kommt und die Spriihflüssigkeitszufuhr zum Ringraum zwischen Bohrung 7 und Tasterfortsatz 13 abschließt.

Dieses Arbeitsspiel wiederholt sich, wenn der Tasterfortsatz 13 wieder auf Mineral trifft und einwärts

verschoben wird.

Die in der Beschreibung und in den Patentansprüchen beschriebenen sowie in der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Sprühdüse für eine Gewinnungsmaschine des Bergbaues, deren Sprühöffnung durch einen in seinen Bewegungen von dem hereinzugewinnenden Mineral steuerbaren Absperrkörper verschließbar ist, wobei der Absperrkörper einen im Gehäuse mit radialem Spiel zu diesem längsverschieblich angeordneten, vom Sprühflüssigkeitsdruck beaufschlagbaren Kolben und einen nach außen hervorragenden Tasterfortsatz aufweist und der Kolben mit einem am Gehäuse angeordneten Ventilsitz mindestens durch den Sprühflüssigkeitsdruck dichtend zur Anlage bringbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Tasterfortsatz (13) mit dem Kolben (10) zentrisch wirkungsmäßig oder materialmäßig einstückig ausgebildet ist und aus der Sprühdüsenöffnung hervorragt, wobei der Hub des Kolbens (10) ins Gehäuseuinere durch einen austauschbaren Gehäuseanschiag (9) begrenzt ist.

2. Sprühdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäuseanschlag (9) durch einen Seegerring gebildet ist

3. Sprühdüse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Absperrkörper (10, 13) im Schließsinne (Y) durch ein Federelement oder mehrere Federelemente federelastisch belastet ist

4. Sprühdüse nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (10) und der Tasterfortsatz (13) mit gleichem radialem Spiel im Düsengebäuse (2,4) geführt sind.