DE1028042B - Sicherheitsvorrichtung fuer Foerderbaender gegen Heisslaufen und Brand - Google Patents

Description

• Sicherheitsvorrichtung für Förderbänder gegen Heißlaufen und Brand Die Erfindung bezieht sich auf Sicherheitsvorrichtungen, welche heißlaufende Förderbänder abkühlen bzw. gegen Brand durch Löschen schützen. Es ist bekannt. im Falle der Gefahr den Antrieb der Förderbänder mit einem Kiihl- oder Löschmittel wie Wasser od. dgl. zu berieseln. Das geschieht in der Weise, daß ein Berieselungsrohr durch ein Auslöseorgan (Sprinkler) geschlossen ist. welches bei einer bestimmten Temperatur sich plötzlich öffnet. Der Absperrkörper wird durch eine bei Wärme sprengende Glaspatrone od. dgl. in der Schließstellung gehalten. Läuft ein Band heiß, so findet eine Zerstörung der Patrone statt, wodurch das Lösch- bzw.
• Kühlmittel gegen das Förderband, vorzugsweise gegen dessen Antriebstrommeln, ausstrahlt. Beim offenen eines Auslöseorgans ändert sich in der Löschmittelleitung der Flüssigkeitsdruck. Es ist vielfach bekannt, diesen Druckabfall zur Betätigung von Alarmanlagen zu verwenden. Es wird beispielsweise ein Teil der strömenden Löschfliissigkeit über eine ventilgesteuerte Umleitung in eine Alarmglocke zu deren Betätigung geleitet. Des weiteren wurde vorgeschlagen, an der Antriebsstation von Förderbändern Stillsetz- und Löschvorrichtungen einzubauen und diese miteinander zu kuppeln, so daß also beim selbsttätig erfolgenden Aussprühen des Löschmittels gleichzeitig auch der Bandantrieb stillgesetzt wird. An sich ist die Verwendung einer Stillsetzvorrichtung an der Antriebsstation möglich, wenn ihre Wirkungsweise auf der Ausnutzung der verschiedenen Strömungsgeschwindigkeiten beruht.
• Zum Stillsetzen muß aber eine besondere Steuerleitung zum Antriebsmotor verlegt werden. Die praktischen Erfahrungen mit den bekannten selbsttätig wirkenden Einrichtungen zeigen besondere Schwierigkeiten für das Einbauen von Stillsetz- und Löschvorrichtungen in der Antriebsstation sowie die Kühlung dieser Abschaltgeräte mit den Einrichtungen zur selbsttätigen Wasserabgabe.
• Die aufgezeigten Schwierigkeiten auf einfachste Weise zu beheben, ist Aufgabe der Erfindung. Ihr wesentliches Älerkmal besteht darin, daß die Löschmittelleitung mit einem in die Druckluftleitung des Förderbandmotors eingeschlossenen Schaltventil verbunden ist, welches unter gemeinsamer Einwirkung von Druckluft und Löschmittel geöffnet und durch den Druckabfall beim Ausströmen des Löschmittels geschlossen wird.
• In der Zeichnung sind Ausführungsformen der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigt Abb. 1 die Antriebsstation des Förderbandes, Abb. 2a, 2b, 3a, 3b vier Ausführungsbeispiele der Gesamtanordnung von Antriebs- und Sprinklerelementen, Abb. 4a, 4b, 5, 7a, 7b fünf Ausführungsformen von Schaltventilen bzw. Schaltern zum Stillsetzen des Antriebes, Abb. 6 ein Steuerventil für Lõschmittelabzweigung.
• Nach Abb. 1 läuft das Förderband 1 um die beiden Antriebstrommeln 2. Bei einem längeren Schlupf zwischen Band 1 und den Trommeln 2 entsteht Wärme, die zu gefährlichen Betriebsstörungen führen kann. Zu diesem Zweck werden die Trommeln 2 mit einem Kühl- bzw. Löschmittel, vorzugsweise Wasser, berieselt, das aus den Berieselungsrohren 4 strömt, wenn die Abschlußorgane wie Sprinkler od. dgl. nach der Zerstörung durch die erzeugte Wärme freigegeben werden.
• Nach Abb. 2 a wird das Löschmittel durch eine Leitung 3 dem Berieselungsrohr 4 zugeführt, das mit einem Sprinklerventil 5 abgeschlossen ist. Die Antriebsstation besteht im wesentlichen aus dem Druckluftmotor 8 mit der Druckluftleitung 9. Die Löschmittelleitung 3 ist mit der Druckluftleitung 9 durch eine besondere Leitung 6 verbunden. Dabei ist in die Druckluftleitung 9 ein Schaltventil 7 eingeschlossen, von dem aus die Verbindungsleitung 6 abzweigt. Dieses Schaltventil 7 (gemäß Abb. 4a, 4b und 5) wird vom Löschmittel und der Druckluft gemeinsam gesteuert. Ist das Berieselungsrohr 4 durch den Sprinkler 5 geschlossen, so ist das Schaltventil 7 für den Durchlaß der Druckluft geöffnet. Bei einer Zerstörung des Sprinklers 5 durch Wärmeentwicklung zwischen Förderband 1 und Antriebstrommel 2 strömt das Löschmittel aus dem Berieselungsrohr 4. Die hierdurch bedingte Druckabnahme in der Löschmittelleitung 3 und damit auch in der Verbindungsleitung 6 sowie im Schalt ventil 7 hat ein Schließen des Schaltventils zur Folge, wodurch die Preßluftzufuhr wlterbullden wird wld der Motor 8 zum Stillstand kommt.
• Bei den rauhen Betriebsverhältnissen unter Tage kann man häufig nicht verhindern, daß das Löschmittel in der Zuführungsleitung 3 ausbleibt. Das würde einen ungewollten Stillstand des Förderbandes zur Folge haben. Um dies zu vermeiden, befindet sich in der Löschmittelleitung 3 ein Rückschlagventil 11 (oder lsantengesteuerter Sollen. weldes sich beim Ausbleiben des Löschmittels unter dem Druck des hinter dem Rüclsschlagventil vorhandenen Löschmittels schließt. Der Druck in der Leitung 4, 6 bleibt also bestehen, so daß das Schaltventil 7 sich nicht schließen kann.
• Das Rückschlagventil 11 vermag wohl ein ungewolltes Stillsetzen des Förderbandes zu verhindernt jedoch reicht das in den kurzen Leitungen vorhandene Löschmittel nicht aus, um ein Heißlaufen und Brennen des Bandes zu verhindern. Um die Einsatzbereitschaft der Sicherheitsvorrichtungen auch in diesem Fall zu gewährleisten, befindet sich in der Löschmittelleitung 3 hinter dem Rückschlagventil 11 ein Akkumulator 12, in welchem das Kühl- und Löschmittel unter Druck aufgespeichert ist. Bleibt das Löschmittel in der Zuleitung 3 aus, so befindet sich das Rückschlagventil 11 in der geschlossenen Stellung. Öffnet sich nun das Sprinklerventil 5, so findet in dem Berieselungsrohr 4 eine Druckahnahme statt, so daß nunmehr aus dem Akkumulator 12 das Löschmittel ausströmt, wobei sich in gleicher Weise das Schaltventil 7 schließt.
• Es kommt auch häufig vor, daß der Druck des Löschmittels in der Zuleitung 3 gegenüber dem der Druckluft zu groß wird. Dabei könnte dann das Löschmittel über das Schaltventil 7 in die Druckluftleitung 9 strömen. Um das zu vermeiden, befindet sich in der Verbindungsleitung 6 vor dem Schaltventil 7 ein Rückschlagventil 13, welches durch den vom Löschmittel ausgeübten Druck in die Schließstellung gebracht wird.
• Damit der Motor 8 erst dann wieder in Betrieb gesetzt werden kann, wenn die Berieselungsrohre 4 durch Einsatz neuer Sprinkler 5 geschlossen sind und Löschmittel vorhanden ist, wird vor dem Motor 8 ein von Hand betätigtes Absperrventil 14 angeordnet. Die Wirkungsweise ergibt sich aus der Erläuterung zu Abb. 4a.
• Nach Abb. 2 b weist die Antriebsstation einen Elektromotor 8' auf. Die Zuleitung des Stromes erfolgt durch das Kabel 56 zum Schalter 14'. Die Betätigung des Schalters 14' erfolgt durch den Schaltkreis 10 über den Schalter 7' (gemäß Abb. 7 a und 7 b). Das Arbeitsspiel der Sicherheitsvorrichtung läuft in der gleichen Weise ab, wie bei dem Ausführungsbeispiel der Abb. 2 a.
• Nach Abb. 3 a ist (bei einem Druckluftantrieb) zusätzlich in die Zuführungsleitung 3 ein Sperrventil 15 (gemäß Abb. 6) eingeschaltet, welches durch die Verbindungsleitung 6 mit dem Schaltventil 7 verbunden ist. Dieses Steuerventil 15 regelt die Zuführung des Löschmittels zu einem Berieselungsrohr 16. Dieses Rohr 16 ist während der Bereitschaft vom Löschmittel frei und wird nur bei Ansprechen eines Sprinklers durchströmt. Auf diese Weise wird erreicht, daß von einer Stelle aus die Steuerung des Löschmittels zu beliebig vielen Stellen erfolgt.
• Nach Abb. 3 b ist (bei einem Elektroantrieb) ebenfalls ein Steuerventil 15 vorhanden.
• Nach Abb. 4a ist an das Schaltventil 7 an der Zulaufseite 23 und der Ablaufseite 22, welche durch einen Kanal 24, 28 ständig miteinander in offener \7erbindung stehen die Druckluftleitung 9 angeschlossen. Dieser Kanal wird im Ventilschaft 19 durch die Radialbohrungen 24 und die Axialbohrung 28 gebildet. Es ist für die Verriegelung von besonderer Bedeutung, daß der Kanal 24, 28 in bezug auf die infolge der unvermeidlichen Undichtigkeiten dem Motor ausströmenden Druckluftmengen einen kleinen Querschnitt hat.
• Der Ventilteller 17 sitzt an einem im Gehäuse dicht geführten Schaft 19. der an einer zwischen den Druckräumen 21 und 26 angeordneten Membran befestigt ist. Der Druckraum 26 steht durch den Anschlußkanal 27 mit der Verbindungsleitung 6 zur Löschmittelleitung 3 in offener Verbindung, enthält also Löschmittel. Der andere Druckraum 21 steht durch die Axialbohrung 20 und die Radialbohrungen 24 mit der Zulaufseite 23 in offener Verbindungr enthält also Druckluft. Gleichzeitig stellt eine Radial bohrung 25 eine offene Verbindung her zwischen Löschmittel und Druckluft. In der Darstellung befindet sich der Ventilteller 17 in der Schließ; stellung, so daß also ein Sprinklerventil 5 zerstört und die Berieselungsrohre 4, 16 geöffnet sind. Werden die Berieselungsrohre 4, 16 durch Aufsetzen neuer Sprinkler 5 geschlossen, so kann die durch die Kanäle 24, 20, 25 in den Druckraum 26 einströmende Drucks luft nicht über den Anschlußkanal 27 in die Yer bindungsleitung 6 entweichen, da in diese Leitung 6 wieder das Löschmittel einströmt. Im Druckraum 26 kann sich somit wieder Druck aufbauen, bis zwischen den Druckräumen 21 und 26 Druckausgleich herrscht.
• Bei diesem Druckausgleich drückt eine Feder 29 den Ventilteller 17 nach oben, so daß die Druckluft zum Motor 8 freien Durchgang hat. Die Schließstellang bleibt aber so lange verriegelt, bis das hinter dem Schaltventil 7 befindliche Absperrventil 14 von Hand geschlossen worden ist. Erst nach Schließen dieses Absperrventils 14 kann sich über die Radialkanäle 24 und den Axialkanal 28 in der Ablaufseite 22 Druck aufbauen, so daß zwischen Zulaufseite und Ablaufseite in den Druckräumen 21, 26 sowie in der Löschmittelleitung 3, 6 Druckausgleich herrscht, damit die Feder 29 den Ventilteller 17 anheben kann. Das Schaltventil 7 hat zur Druckluftleitung 9 eine ständig offene Verbindung, deren Durchgang geringer ist als die Undichtigkeit des Motors 8.
• In dem Augenblick, da der Sprinkler 5 zerstört wird und das Löschmittel aus den Berieselungsrohren 4, 16 strömt, wird die Verbindungsleitung 6 und somit auch der Raum 26 drucklos, da die über den Kanal 25 einströmende Druckluft in die Leiv tung 6 entweichen kann. Das hat zur Folge, daß in dem Raum 21 gegenüber dem Raum 26 ein Überdruck herrscht und der Ventilteller 17 entgegen dem Druck der Feder 29 in die Schließstellung gebracht wirt; Diese Verhältnisse werden dadurch aufrechterhalten, daß der Durchgangskanal 25 zum Druckraum 26 gegenüber der Axialbohrung 20 einen geringeren Querschnitt hat, so daß sich in dem Raum 21 ger nügend höherer Druck aufrechterhalten kann, um den Ventilteller 17 entgegen dem Federdruck in der Schließstellung zu halten.
• Nach Abb. 4b steht der Druckraum 21 oberhalb der Membran 18 durch einen Kanal 30 mit der Außenluft in Verbindung. Die Feder 29 dient nicht mehr zum Öffnen, sondern zum Schließen des Ventils 7.
• Nach Abb. 5 steht der Druckraum 26 unterhalb der Membran 18 mit der Außenluft in Verbindung, während der Druckraum 21 oberhalb der Membran 18 mit der Löschmittelleitung 6 bzw. 3 in Verbindung steht. Auch hier läuft das gleiche Arbeitsspiel ab, wie hei dem Ausführungsbeispiel der Abb. 4a.
• Nach Abb. 7 a besteht der Schalter 7' für den elektrischen Antrieb gemäß Abb. 2 b und 3 b im wesentlichen aus einer mit einem Schaltbolzen verbundenen Membran. Entsteht in der Leitung 6 und damit auch im Raum 51 ein Druckabfall, so verschiebt die Membran 52 den Schaltbolzen 53. Der Bolzen stößt normalerweise auf eine Sperrklinke 54, die mit einem unter Federwirkung stehenden Ring 55 ein- und ausrastet. Bei einem Druckabfall hebt die Membran 52 den Bolzen 53 von der Sperrklinke 54 ab, wodurch sich der Ring 55 auf Grund seiner Federwirkung verdreht und den Schaltkreis 10 ausschaltet. Mit dem Schaltkreis 10 wird der Netzstrom 56 unterbrochen.
• Nach Abb. 7b wirkt bei geschlossenem Sprinkler 5 der Flüssigkeitsdruck in dem Raum 51 auf die Membran 52 und verschiebt den Bolzen 53 entgegen einer Feder 57. Der Bolzen 53 stößt auf eine Schaltfeder 58, die am Unterbrecherkontakt 59 anliegt, um den Schaltstrom 10 zu schließen. Hierbei wird der Netzstrom 56 zum Antrieb des Elektromotors gesteuert.
• Der Raum 51 des Schalters 7' kann so groß gewählt werden, daß er zugleich als Akkumulator 12 dient.
• Nach Abb. 6 weist das Steuerventil 15 (gemäß Abb. 3 a und 3 b) einen Löschmitteleintritt 33 und zwei Durchgangswege 34 und 35 auf. Der Durchgangsweg 34 führt zu dem Berieselungsrohr 4 und der Durchgangsweg 35 zum Berieselungsrohr 16. Der Durchgangsweg 35 wird durch eine Membran 36 geöffnet bzw. geschlossen. Der Raum 37 oberhalb der Membran36 steht durch einen Verbindungskanal 38 mit dem Durchgangsweg 34 in Verbindung. Wenn der Sprinkler 5 geschlossen ist, herrscht in dem Steuerorgan 15 der gleiche Druck wie in der Löschmittelleitung 3. Die dem Raum 37 zugekehrte Oberfläche der Membran 36 ist größer als die von dem Dichtungssitz 39 umgrenzte Oberfläche im Durchgang 35. Das hat zur Folge, daß die Membran 36 den Durchgang 35 abschließt. In dem Augenblick, in dem die Patrone des Sprinklers 5 infolge der Temperaturerhöhungen zerstört wird strömt das Löschmittel unter Entspannung aus dem Rohr 3. Diese Entspannung pflanzt sich weiterhin fort in den Raum 37 oberhalb der Membran 36. Das hat zur Folge. daß die Membran 36 sich von ihrem Sitz 39 abhebt und das Löschmittel auch zu dem zweiten Berieselungsrohr 16 strömen kann.
• Das Steuerorgan 15 steht durch einen Kanal 40 mit dem Schaltventil 7 bzw. Schalter 7' in Verbindung. Sinkt der Druck im Berieselungsrohr 4 und somit auch im Durchgang 34, so kann durch den Kanal 40 in der Verbindungsleitung 6 der Druck abfallen.
• PATENTANSPRtJCHE 1. Sicherheitsvorrichtung für Förderbänder gegen Heißlaufen und Brand, wobei selbsttätig ein Kühl- und Löschmittel ausgestrahlt und gleichzeitig der Bandantrieb stillgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Löschmittelleitung (3) mit einem in die Druckluftleitung (9) des Förderbandmotors (8) eingeschlossenen Schaltventil (7) verbunden ist, welches unter gemeinsamer Einwirkung von Druckluft und Löschmittel geöffnet und durch den Druckabfall beim Ausströmen des Löschmittels geschlossen wird.

Claims (1)

1. 2. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die Löschmittelleitung (3) ein Rückschlagventil (11) eingesetzt ist, welches bei Unterbrechung der Löschmittelzufuhr geschlossen wird.

   3. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Löschmittelleitung (3) hinter ihrem Rückschlagventil (11) ein Löschmittel-Akkumulator (12) angeordnet ist.

   4. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Verbindungsleitung (6) und dem Schaltventil (7) ein Rückschlagventil (13) eingesetzt ist, welches bei einem Überdruck des Löschmittels gegenüber der Druckluft geschlossen wird.

   5. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Schaltventil (7) und Motor (8) ein Absperrventil (14) angeordnet ist, welches im von Hand geschlossenen Zustand ein Anstauen der Druckluft und zusammen mit dem Anstauen des Löschmittels ein Öffnen des Schaltventils (7) bewirkt.

   6. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zulaufseite (23) des Schaltventils (7) über Axial- und Radialbohrungen (20, 24> 25, 28) im Ventilschaft (19) mit der Löschmittelleitung (6, 27) sowie mit der Ablaufseite (22) in Verbindung steht, wobei der Durchgang zur Ablaufseite (22) kleiner ist als die Undichtigkeit im Motor.

   7. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilschaft (19) mittels einer Druckfeder (29) angehoben wird und an einer zwei Druckräume (21, 26) bildenden Membran (18) befestigt ist, wobei die Druckräume mittels Kanäle (20, 27) großen Querschnittes mit der Druckluft bzw. dem Löschmittel in Verbindung stehen und der Löschmitteldruckraum (26) einen Kanal (25) kleinen Querschnittes zur Druckluft aufweist (Abb. 4 a).

   8. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Druckraum (21) mit der Außenluft in Verbindung (30) steht und eine das Schließen des Ventils (17) bewirkende Feder (29) enthält (Abb. 4b).

   9. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Druckraum (21) mit der Löschmittelleitung (6) und der untere, die Feder (29) enthaltende Druckraum (26) mit der Außenluft in Verbindung steht (Abb. 5).

   10. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle des Schaltventils (7) ein Schalter (7') für einen elektromotorischen Antrieb (8') vorgesehen ist, wobei eine einseitig unter dem Druck des Löschmittels und anderseitig mit der Außenluft in Verbindung stehende Membran (52) einen Schaltbolzen (53) trägt.

   11. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltbolzen (53) auf eine unter Federdruck stehende Sperrklinke (54) eines elektrischen Schalters stößt (Abb. 7 a).

   12. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 3 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltbolzen (S3) entgegen dem Druck einer Feder (57) auf einen Federschalter (58, 59) stößt, wobei der Löschmittel-Druckraum (51) als Akkumulator dienen kann (Abb. 7 b).

   13. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Schaltventil (7) bzw. Schalter (7') und dem Sprinkler (5) ein Steuerventil (15) eingeschaltet ist, das nach dem Auslösen des Sprinklers (5) das Löschmittel auf ein weiteres Berieselungsrohr (16) verteilt (Abb. 6).

   In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 162 146, 295 433, 319152 401619, 526675, 539149, 586704, 602158, 604836, 818758; Zeitschrift »Glückauf« von 1954, 5. 294 und 1624, und von 1952, 5. 876 bis 879; Zeitschrift »Iron and Coal-Trades Review« von 1954, 5. 93 und 94; Zeitschrift »Colliery Engineering« von 1954, 5. 341 und 342; Zeitschrift »Mining Congress Journal« von 1953, Nr. 10, 5. 38 und 39.