DE102007022439B4

DE102007022439B4 - Versorgungsleitungsstrang

Info

Publication number: DE102007022439B4
Application number: DE200710022439
Authority: DE
Inventors: Frank Kotke; Uwe Müller
Original assignee: RAG AG
Current assignee: RAG AG
Priority date: 2007-05-10
Filing date: 2007-05-10
Publication date: 2009-01-29
Anticipated expiration: 2027-05-11
Also published as: WO2008138298A3; WO2008138298A2; DE102007022439A1

Abstract

Versorgungsleitungsstrang für Gewinnungsmaschinen, insbesondere für einen Walzenschrämlader im Bergbau untertage, bestehend mindestens aus einer Zuleitung für elektrische Energie sowie einer Zu- und einer Rückleitung für Bedüsungs- und Kühlwasser, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitungen (9, 10, 11) mit festem Abstand zueinander vollständig in einer Elastomerhülle (14) eingebettet sind.

Description

Die Erfindung betrifft einen Versorgungsleitungsstrang für Gewinnungsmaschinen, insbesondere für einen Walzenschrämlader im Bergbau untertage, bestehend mindestens aus einer Zuleitung für elektrische Energie sowie einer Zu- und Rückleitung für Bedüsungs- und Kühlwasser, wie es beispielsweise in der DE 39 19 432 offenbart ist.
Obwohl die Erfindung nicht auf derartige Gewinnungsmaschinen beschränkt ist, wird sie im folgenden anhand dieses Beispiels beschrieben.
Der Walzenschrämlader gewinnt bei seiner Fahrt entlang der Kohlefront im Streb die Kohle herein, die dann auf einen Kettenkratzförderer fällt, welcher sie dann weiter transportiert.
Der Versorgungsleitungsstrang ist dabei bislang in einer im Querschnitt rechteckigen Kette verlegt, die wiederum neben dem Kettenkratzförderer in einer Aufnahme eingelegt ist ( DE 26 57 616 A ).
Die Kette besteht aus etwa 23 × 12 cm im Querschnitt messenden Gliedern, vorzugsweise aus Edelstahl.
Bei einer benötigten Kettenlänge von etwa 250 m sind mehr als 1000 Kettenglieder erforderlich.
Die Kettenglieder bestehen, wie gesagt, beispielsweise aus Edelstahl und zudem aus mehreren Einzelteilen, wobei der Zwischenraum für die Leitungen aus jeweils einem U-förmigen Teilglied und einem nach Einlegen der Leitungen auf dieses U-förmige Teil aufschraubbaren Oberteil besteht.
Daher ist eine derartige Kette nicht nur teuer in der Herstellung, sondern auch zeitaufwändig in der Montage, bzw. beim Einlegen oder Auswechseln der in der Kette geführten Leitungen.
Obwohl die einzelnen Leitungen des Versorgungsleitungsstrangs durch zusätzliche Klemmstücke in größerem Abstand in der Kette fixiert sind, kommt es beim Fahren des Walzenschrämladers durch die Hin- und Herbewegung bei der Reingewinnung der Kohle zu mitunter mehrmaliger Schlaufenbildung, was verschleißmäßig nicht nur der Kette schadet, sondern auch den gegeneinander reibenden Einzelleitungen. Die mehrmalige Schlaufenbildung ergibt sich dadurch, dass die Kette nicht auf Schub beanspruchbar ist.
Darüber hinaus wird der Kettenverschleiß und eine Beschädigung der Leitungen durch größere und kleinere Schmutzpartikel, Kohlen- und Steinbrocken verstärkt. Außerdem kann hierdurch die Flexibilität der Kette stark beeinträchtigt werden.
Reparaturen an den Leitungen, bzw. an der Kette selbst sind daher zeitaufwändig und kompliziert.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Versorgungsleitungsstrang zu schaffen, der weniger verschleißanfällig, kompakt, leichter und sicherer ist.
Die Erfindung löst diese Aufgabe gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruch 1 dadurch, dass die Leitungen mit festem Abstand zueinander vollständig in einer Elastomerhülle eingebettet sind.
Somit kann die teuere und schwere Kette vollständig entfallen, der Verschleiß und die Gefahr von Beschädigungen der einzelnen Leitungen wird minimiert.
Sollten im Laufe der Betriebszeit trotzdem Beschädigungen oder Störungen auftreten, lassen sich diese schneller und unkomplizierter beheben.
Dadurch, dass die Einzelleitungen mit festem Abstand zu einander in der Elastomerhülle eingebettet sind, ist ein Gegeneinanderreiben der Einzelleitungen ausgeschlossen. Darüber hinaus kommen sie mit der aggressiven Umwelt, die beispielsweise im Bergbau untertage vorherrscht, nicht mehr in Berührung.
Außerdem sind die Folgen der oben angesprochenen auftretenden Schlaufenbildungen wesentlich abgeschwächt, da der erfindungsgemäße Strang auch auf Schub beanspruchbar ist.
Schließlich ist die Herstellung eines derartigen Stranges preiswerter und einfacher, da das Einschließen der Leitungen in eine Kette und das Absichern mit Klemmstücken vollständig entfällt.
In einer weiteren Ausführungsform gemäß Anspruch 2 ist vorgesehen, dass zusätzlich zu den Energie- und Wasserleitungen ein Glasfaserkabel als Steuer- und Datenleitung eingebettet ist.
Die Verlegung eines derartigen Kabels innerhalb einer Kette wäre nicht ratsam, wenn nicht gar unmöglich.
Das Glasfaserkabel kann neben seiner eigentlichen Aufgabe der Datenübertragung zusätzlich zu weiteren Schutzfunktionen verwendet werden. Durch eine entsprechende elektronische und computerunterstützte Auswertung der Reflexionssignale des Lichtwellenleiters kann man Aussagen über Art und Position einer möglichen mechanischen und/oder thermischen Belastung oder Überbelastung der Schrämleitung erhalten. Mögliche Schäden können durch eine entsprechende Maschinenreaktion (Abschaltung) vermieden werden. Im weiteren können durch Auswertungen der Signale des Lichtwellenleiters Fehlerstellen geortet und gezielt Reparaturen eingeleitet werden.
Zur Verstärkung des Stranges sieht der Anspruch 3 vor, dass die einzelnen Leitungen in etwa in einer Ebene nebeneinander angeordnet und links und rechts von dieser Leitungsgruppe von je einem Stabilisierungskabel eingefasst sind.
Somit nehmen diese Stabilisierungskabel einen Großteil der Biegekräfte auf, die bei der Schlaufenbildung auftreten, wenn der Walzenschrämlader sich hin- und her bewegt.
Darüber hinaus verleihen dieses Stabilisierungskabel dem Strang die Fähigkeit, auch Schubkräfte aufnehmen zu können. Dies führt dazu, dass beim Hin- und Her fahren des Schrämladers nicht mehrere Schlaufen auftreten sondern lediglich mit einer Schlaufe gefahren werden kann.
Statt der Stabilisierungskabel können diese Aufgaben aber auch durch entsprechend ausgebildete und wandverstärkte Zu- und Rückleitungen für das Bedüsungs- und Kühlwasser übernommen werden, wie es der Anspruch 4 vorschlägt.
Gemäß Anspruch 5 werden die Leitungen bevorzugt derart angeordnet, dass zwischen den Wasserleitungen die Energie- und Überwachungsleitungen in rosettenförmiger Zusammenfassung verlaufen.
Eine weitere Stabilisierung des Stranges ergibt sich durch das Merkmal des Anspruchs 5, nämlich dadurch, dass in die Elastomereinbettung oberhalb und unterhalb der Leitungsgruppe je ein Gewebeband als Schutzabdeckung eingelegt ist.
Diese Schutzabdeckungen verstärken die Fähigkeit des Stranges, auch Schubkräfte aufnehmen zu können, insbesondere dann, wenn gemäß Anspruch 11 die Steifigkeit bzw. Stärke des unteren Gewebebandes unterschiedlich zu der des oberen Gewebebandes ist.
Eine derartige Schutzabdeckung kann aber auch als schlauchförmige Umhüllung der Leitungsgruppe verwirklicht sein.
Um die Belastung aller eingebetteten Leitungen etwa gleich zu halten, können auch die drei Adern der elektrischen Energieleitung parallel nebeneinander angeordnet sein.
In jedem Fall hat sich als vorteilhaft ein in etwa elliptischer Querschnitt des Stranges erwiesen, wobei die Leitungen nebeneinander auf der großen Ellipsenachse angeordnet sind. Dabei kann „elliptisch" auch bedeuten, dass Ober- und Unterseite des Querschnitts parallel zueinander verlaufen.
Dabei sind gemäß Anspruch 10 zwischen den beiden Stabilisierungskabeln bzw. Wasserschläuchen von außen nach innen zunächst die Wasserleitungen und zwischen diesen die elektrischen Leitungen und das Glasfaserkabel angeordnet.
Als Einbettungsmaterial wird vorzugsweise eine schwer entflammbare vulkanisierte Gummimischung verwendet.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Zeichnungen näher beschrieben.
Es zeigen:
1 Querschnitt durch einen Streb mit einer Walzenschrämmaschine
2 Querschnitt durch einen Versorgungsleitungsstrang für eine Schrämmaschine
3 Querschnitt durch einen Versorgungsleitungsstrang für eine Schrämmaschine in einer bevorzugten alternativen Ausführungsform
In der 1 ist im Querschnitt ein untertägiger Kohlestreb dargestellt, in dem längs der Abbaufront 1 eine Walzenschrämmaschine 2 zur Hereingewinnung der Kohle entlang fährt. Nach oben abgesichert ist der Streb durch einen Schildausbau 3.
Die Schrämwalze 4 der Walzenschrämmaschine 2 fördert das herein gewonnene Material auf einen parallel zur Fahrtrichtung verlegten Kettenkratzförderer 5, der zusammen mit der Schrämmaschine 2 über Rückzylinder 6 beim Gewinnungsfortschritt nachgeführt wird.
Neben dem Kettenkratzförderer 5 ist in einer Führung 7 ein Versorgungsleitungsstrang 8 verlegt, der die Schrämmaschine 2 zum einen mit elektrischer Energie versorgt, zum anderen mit Kühl- und Bedüsungswasser. Zusätzlich sind weitere Leitungen in diesem Strang 8 angeordnet, die zur Steuerung und als Datenleitung dienen (siehe hierzu 2).
In der 2 ist der Versorgungsleitungsstrang 8 im Querschnitt dargestellt.
Er besteht aus zwei Wasserleitungen 9, einer Zuleitung und einer Rückleitung für das Bedüsungs- und Kühlwasser.
Dazwischen sind die drei Adern der Hochspannungs-Energieleitung 10 angeordnet sowie die Steuer- und Datenleitungen (11) (beispielsweise Glasfaserkabel).
Rechts und links neben der Gruppe der Leitungen 9–11 sind Stabilisierungskabel 12 angeordnet. Oben und unten wird die aus Kabeln 12 und Leitungen 9–11 bestehende Gruppe durch Gewebebänder 13 schützend abgedeckt.
Das Ganze ist eingebettet in eine schwer entflammbare vulkanisierte Gummimischung 14, wobei ein ovaler Querschnitt des Stranges 8 gewählt ist.
In der 3 ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei der der Querschnitt ein wenig von der Ellipse abweicht, dergestalt, dass Ober- und Unterseite parallel zueinander verlaufen. Die Wasserleitungen 9 übernehmen hierbei zusätzlich die Funktion der Stabilisierungskabel wie sie in 2 mit dem Bezugszeichen 12 versehen sind.
Ein weiterer Unterschied zur Ausführungsform gemäß 2 ist darin zu sehen, dass die Energieleitungen und die Überwachungsleitungen (Lichtleitkabel) rosettenartig zu einer Gruppe zusammengefasst sind.

Claims

Versorgungsleitungsstrang für Gewinnungsmaschinen, insbesondere für einen Walzenschrämlader im Bergbau untertage, bestehend mindestens aus einer Zuleitung für elektrische Energie sowie einer Zu- und einer Rückleitung für Bedüsungs- und Kühlwasser, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitungen (9, 10, 11) mit festem Abstand zueinander vollständig in einer Elastomerhülle (14) eingebettet sind.
Versorgungsleitungsstrang nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zu den Energie- und Wasserleitungen (9, 10) ein Glasfaserkabel (11) als Steuer- und Datenleitung eingebettet ist.
Versorgungsleitungsstrang nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Leitungen (9, 10, 11) in etwa in einer Ebene nebeneinander angeordnet links und rechts von dieser Leitungsgruppe (9, 10, 11) von je einem Stabilisierungskabel (12) eingefasst sind.
Versorgungsleitungsstrang nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Stabilisierung des Strangs wandverstärkte Wasserleitungen (9) vorgesehen sind und zwischen diesen als Stabilisierungselementen dienenden Wasserleitungen (9) die Energie- und Überwachungsleitungen (10, 11) in rosettenartiger Zusammenfassung angeordnet sind.
Versorgungsleitungsstrang nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in die Elastomereinbettung oberhalb und unterhalb der Leitungsgruppen (9, 10, 11) je ein Gewebeband (13) als Schutzabdeckung eingelegt ist.
Versorgungsleitungsstrang nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in die Elastomereinbettung ein die Leitungsgruppen (9, 10, 11) umhüllender Gewebeschlauch (13') eingelegt ist.
Versorgungsleitungsstrang nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die drei Adern der elektrischen Energieleitung (10) ebenfalls parallel nebeneinander angeordnet sind.
Versorgungsleitungsstrang nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Einbettungsmaterial (14) eine schwer entflammbare vulkanisierte Gummimischung ist.
Versorgungsleitungsstrang nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch einen elliptischen Querschnitt, wobei die Leitungen (9, 10, 11) auf der großen Ellipsenachse angeordnet sind.
Versorgungsleitungsstrang nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem linken und rechten Stabilisierungskabel (12) diesen benachbart die Leitungen (9) für die Wasserversorgung und zwischen diesen die elektrischen Leitungen (10) und das Glasfaserkabel (11) angeordnet sind.
Versorgungsleitungsstrang nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steifigkeit bzw. Stärke des unteren Gewebebandes (13) unterschiedlich zu der des oberen Gewebebandes (13) ist.