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Absperrvorrichtung für Wetterschleusen Die Erfindung betrifft eine
Absperrvorrichtung für die Wetterschleusen od. dgl. in den Förderstrecken der Bergbauuntertagebetriebe
zur planmäßigen Wetterführung und -verteilung in einem zusammenhängenden, in sich
geschlossenen Grubenbau.
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Bei derartigen Absperrvorrichtungen ist erforderlich, daß der öffnungs-
und Schließvorgang unter Ausschluß stoßartiger Belastungen mit dem kleinstmöglichen
Kraftaufwand durchführbar ist, wobei Gleitreibungen auf der Streckensohle und an
dem Einfassungsrahmen der Wetterschleuse nicht auftreten dürfen. Auch muß eine solche
Absperrvorrichtung die erforderliche Dichtigkeit bei den in den Förderstrecken herrschenden
Depressionen besitzen. Ferner darf die Funktion solcher Wetterabsperrvorrichtungen
und ihre Dichtigkeit nicht gestört oder beeinflußt werden, wenn die Form des Einfassungsrahmens
durch auftretenden Gebirgsdruck od. dgl. in zugelassenen Grenzen verändert wird.
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Es sind Vorrichtungen zur Absperrung der Wetter in den Förderstrecken
bekannt, die als ein- oder zweiflügelige Türen (Flügelwettertüren) ausgebildet sind
(Fritzsche, Heise, B. Auflage, Bd.I, S.622ff). Die Weiterentwicklung der zweiflügeligen
Wettertüren führte zu der Ausbildung derselben aus elastischem Material, die ohne
mechanischen Antrieb von den aus beiden Richtungen anfahrenden Förderzügen aufgestoßen
werden und sich durch ihre Elastizität selbsttätig wieder schließen (deutsche Auslegeschrift
1113 195). Ferner sind auch Faltwettertüren bekannt, die in der Mitte sich
öffnen und so aus zwei Falttürteilen bestehen, von denen jeder Teil in sich zusammenschiebbar
ist (deutsche Patentschriften 947 459, 948 235).
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Es sind auch Wetterabsperrvorrichtungen für Förderstrecken bekannt,
die aus einem aufziehbaren Vorhang aus flexiblem Material od. dgl. mit parallel
zur Streckensohle angeordneten Aussteifungen bestehen und mit ihren beiden Seitenkanten
in vorgesehenen Schlitzen geführt werden. Die Betätigung dieser bekannten Vorrichtungen
erfolgt mit Schnüren, die durch die an beiden Enden der Aussteifungen vorgesehenen
Löcher geführt sind. Die Enden der Aussteifungen sind auf beiden Seiten in Schlitzen
geführt, während die Seitenkanten des Vorhanges nicht in diese Schlitze eingreifen.
Bei der Aufwärtsbewegung des Vorhanges legt dieser sich zwischen den Aussteifungen
in Falten (deutsche Patentschrift 120 431). Nach einer anderen Ausführung dieser
bekannten Vorrichtungen wird der mit seinen Seitenkanten in Schlitzen geführte Vorhang
von einer über der Wetterschleuse angeordneten Trommel hochgezogen und dabei auf
diese aufgerollt (USA: Patentschrift 1240 541).
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Ferner sind auch Wetterabsperrvorrichtungen für Förderstrecken bekannt,
die als Rolladen ausgebildet sind. Diese bestehen entweder aus horizontal angeordneten,
beweglich miteinander verbundenen Flachstäben oder aus ineinander verschiebbaren
Gliedern, die wahlweise so eingestellt werden können, daß sie einen festen Abschluß
der Strecke bilden oder zwischen je zwei benachbarte Stäbe oder Glieder einen in
seiner Breite verstellbaren Raum freigeben und so die Wirkung einer Blende besitzen,
die zur beliebigen Drosselung des Wetterstromes in der Strecke geeignet ist. Auf
beiden Seiten sind die Rolladen mit ihren Betätigungsmitteln in besonders hierfür
ausgebildeten Schienen geführt, die diesem die Auf- und Abwärtsbewegung wie auch
die beliebige Stellung ihrer Blendenöffnung ermöglichen (Glückauf-Zeitschrift, Jg.
1964, S. 893).
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Die bekannten Flügelwettertüren haben den Nachteil, daß sie schon
nach verhältnismäßig kurzer Betriebszeit ihre für eine planmäßige Wetterverteilung
erforderliche Dichtigkeit nicht mehr besitzen. Solche Wettertüren sind mit Scharnieren
an den Einfassungsrahmen befestigt, die in der Wetterschleuse od. dgl. verankert
sind.
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Das Öffnen dieser Wettertüren muß gegen den Wetterstrom (maximal 500
m/m WS) erfolgen, wozu ein solcher Kraftaufwand der mechanischen Antriebe erforderlich
ist, daß der Rahmen vorzeitig in seiner Verankerung gelöst wird. Dieser Zustand
tritt auch bei von Hand zu öffnenden Wettertüren ein, also an solchen für Strecken
mit geringer Depression oder an kleineren Wettertüren für den Fahrweg (Fußgänger),
da diese durch den Wetterstrom wieder zugeschlagen werden.
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Insbesondere wird durch die Einwirkung des Gebirgsdruckes auf die
Wetterschleuse die Funktion der bekannten Flügel- und Faltwettertüren gestört. Schon
bei geringer Verformung des Einfassungsrahmens der
Wetterschleuse
werden die Flügel der Wettertüren nicht mehr mit ausreichender Dichte in ihrem Rahmen
abgeschlossen, und der öffnungs- und Schließvorgang wird durch Verklemmung, Reibung
auf der Streckensohle od. dgl. behindert. Ähnliche Erscheinungen treten auch bei
den Faltwettertüren auf, die auf der Streckensohle und am First der Wetterschleuse
entweder quer oder parallel zur Strecke angeordnete Lauf- und Führungsschienen besitzen,
in denen sich hierin eingreifende Elemente bei dem öffnungs- und Schließvorgang
bewegen.
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Mit der zweiteiligen Wettertür aus elastischem Material, die von den
aus beiden Richtungen anfahrenden Förderzügen aufgestoßen und durch ihre Elastizität
wieder geschlossen wird, ist die erforderliche Dichtigkeit bei der in den Förderstrecken
herrschenden Depression nicht gegeben. Diese sind daher für Förderstrecken nicht
verwendbar.
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Die bekannten Wetterabspenvorrichtungen aus flexiblen aufziehbaren
Vorhängen mit ihren parallel zur Strecke angeordneten Aussteifungen sind zu beiden
Seiten in Schlitzen (Schienen) geführt. Bei der Durchführung des Öffnungs- und Schließvorganges
werden diese bekannten Vorhänge, auf die der Wetterstrom in der Strecke wirkt, in
ihren Führungsschlitzen einer Gleitreibung ausgesetzt, die die Bewegung derselben
wesentlich erschwert und dadurch eine verhältnismäßig hohe Antriebsleistung erfordert.
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Werden bei diesen bekannten Vorrichtungen nur die Enden der Aussteifungen
in den auf beiden Seiten vorgesehenen Schlitzen geführt, daß also der Vorhang selbst
mit seinen Seitenkanten nicht in diese eingreift, so kann mit einem solchen Vorhang
die geforderte Dichtigkeit für eine Wetterabsperrung in den Förderstrecken mit ihrer
hohen Depression nicht erreicht werden. Wird, wie ferner bei diesen bekannten Vorrichtungen
vorgesehen, der Vorhang selbst mit seinen Aussteifungen auf beiden Seiten in den
vorgesehenen Schlitzen geführt, so ist dieser durch die auftretende Gleitreibung
in den Führungsschlitzen einer frühzeitigen Zerstörung ausgesetzt, der bei den heute
betrieblich üblichen Öffnungszahlen (Öffnungshäufigkeit) die geforderte Dichtigkeit
schon nach kurzer Betriebszeit verliert.
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Mit den bekannten Rolladen als Wetterabsperrvorrichtung wird die geforderte
Dichtigkeit in der Strecke nicht erreicht, da die aneinander sich anlegenden Glieder
besonders in ihren Führungen einen dichten Abschluß nicht ermöglichen. Diese Vorrichtungen
werden nur für die selbsttätige Regelung vorbestimmter Durchflußmengen der Wetter
oder eines vorbestimmten Staudruckes in den Förderstrecken verwendet.
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Die bekannten aufziehbaren Vorhänge zur Absperrung der Wetter in den
Förderstrecken, wie auch die zur Drosselung derselben bekannten Rolladen werden
in Schlitzen (Führungsschienen), die die Seitenkanten derselben umschließen, geführt.
Diese Führungsschienen sind an den Einfassungsrahmen der Wetterschleusen od. dgl.
angebracht. Wird durch Einwirkung des Gebirgsdruckes der Einfassungsrahmen nur geringfügig
in seiner Form verändert, so tritt schon eine Funktionsstörung dieser bekannten
Vorrichtung ein, und die geforderte Dichtigkeit wird noch weiter herabgesetzt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, daß die Wetterabsperrung
in den Förderstrecken mit einer Vorrichtung, die des kleinstmöglichen Kraftaufwandes
zu ihrer Betätigung bedarf, und ohne jegliche stoßartige Belastungen oder Gleitreibung
an dem Einfassungsrahmen der Wetterschleuse oder auf der Streckensohle durchführbar
ist und diese ferner die erforderliche Dichtigkeit besitzt, die, wie auch die Funktion
der Absperrvorrichtung, nicht gestört oder beeinflußt werden darf, wenn durch Einwirkung
des Gebirgsdruckes die Form des Einfassungsrahmens in zugelassenen Grenzen verändert
wird.
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Diese Aufgabe wird durch die Verwendung eines bekannten Rollvorhanges
als Absperrorgan der Wetterschleuse gelöst, der aus Fasern (Perlon, Baumwolle, Drahtlitzen
usw.) mit verstärktem flexiblem Material (Gummi, Kunststoffe od. dgl.) mit durchgehenden,
parallel zur Streckensohle angeordneten Aussteifungen besteht. Der erfindungsgemäß
über der Wetterschleuse befestigte Rollvorgang besitzt an seinem unteren Ende, also
unmittelbar über der Streckensohle, eine in seiner ganzen Breite durchgehende Trommel,
die mit Zugmitteln so befestigt wird, da.ß diese beim Öffnen des Rollvorhanges sich
aufwärts bewegt und zugleich in Drehung versetzt wird, wobei sich der Rollvorhang
auf dieser aufrollt.
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An ihren beiden Enden besitzt diese Trommel je eine ortsbewegliche
Zugmittelrolle, denen senkrecht über diesen je eine ortsfeste Zugmittelrolle über
der Wetterschleuse zugeordnet ist. Die beiden ortsfesten Zugmittelrollen sind starr
gekuppelt und gemeinsam angetrieben. Von jeder ortsfesten Zugmittelrolle ist ein
an dieser angelegtes Zugmittel mit der ihr zugeordneten ortsbeweglichen Zugmittelrolle
verbunden, das auf dieser bei geschlossenem Rollvorhang in etwa der Länge desselben
so aufgewickelt ist, daß der Rollvorhang beim Öffnen desselben auf die dabei aufwärts
steigende Trommel sich aufrollt.
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Nach der Erfindung ist auch vorgesehen, die beiden Zugmittel oberhalb
der Wetterschleuse zu befestigen, die hinter dem Rollvorhang nach unten und vor
diesem über die Trommel wieder nach oben geführt und mit ihren freien Enden je an
eine oberhalb der Wetterschleuse vorgesehene Zugmittelrolle angelegt sind. Auch
können die beiden Zugmittel je über eine ortsbewegliche Umlenkscheibe geführt werden,
die an beiden Enden der Trommel angeordnet sind.
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Der Antrieb der beiden starr gekuppelten ortsfesten Zugmittelrollen
erfolgt nach der Erfindung mit Preßluft- oder Elektromotoren, auch können die beiden
Zugmittel über entsprechend angeordneten Umlenkscheiben oberhalb der Wetterschleuse
geführt und gemeinsam mit einem Preßluftzylinder betrieben werden. Die Fernsteuerung
dieser Antriebe erfolgt in bekannter Weise durch Schienenkontakte od. dgl., die
von den anfahrenden Förderzügen selbsttätig betätigt werden.
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Die Aussteifungen des Rollvorhanges aus Metall, Kunststoffen od. dgl.
mit kreis- oder ringförmigem Querschnitt in den hierfür an diesem vorgesehenen Taschen
oder eingebettet in diesen sind erfindungsgemäß so ausgeführt und angeordnet, daß
die an den Einfassungsrahmen der Wetterschleuse sich anlegende Fläche des Rollvorhanges
eben bleibt. Die Aussteifungen können auch erfindungsgemäß trapezförmigen Querschnitt
dergestalt besitzen, daß ihre schräg zu dem Rollvorhang gestellten Seiten zweier
benachbarter Aussteifungen beim Aufrollen desselben sich gegenseitig nicht behindern.
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Der Einfassungsrahmen der Wetterschleuse besitzt erfindungsgemäß auf
beiden Seiten einen quer zur
Strecke gerichteten Schenkel (Dichtungsschenkel),
an den sich die Seitenkanten des Rollvorhanges mit einer für die zugelassene Formänderung
des Einfassungsrahmens ausreichenden Breite anlegen. Ferner besitzt der Einfassungsrahmen
auf beiden Seiten einen parallel zur Strecke gerichteten Schenkel (Führungsschenkel),
der dem Rollvorhang zur Begrenzung seiner quer zur Strecke gerichteten Bewegung
dient, wenn die Grenze der zugelassenen Formänderung des Einfassungsrahmens erreicht
ist.
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Auf dem Dichtungsschenkel kann erfindungsgemäß noch eine Dichtungsleiste
angebracht werden, auf der sich eine über die Aussteifungen hinausgehende Lippe
des Rollvorhanges legt, die durch die Einwirkung des Wetterstromes die Dichtungsleiste
umschließt.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt,
die in folgendem näher beschrieben sind. Es zeigt F i g. 1 die perspektivische Darstellung
einer Ausführung der Absperrvorrichtung nach der Erfindung vor einer Wetterschleuse
in den Förderstrecken, F i g. 2 einen Querschnitt des Rollvorhanges zur Schnittlinie
A-A nach F i g. 1, F i g. 3 einen Querschnitt wie F i g. 2, jedoch von einer weiteren
Ausführung der Erfindung, F i g. 4 einen Teillängsschnitt des Rollvorhanges zur
Schnittlinie B-B nach F i g. 1, F i g. 5 einen Teillängsschnitt wie F i g. 4, jedoch
von einer weiteren Ausführung der Erfindung, F i g. 6 einen Teillängsschnitt wie
F i g. 5, jedoch in aufgerolltem Zustand, F i g. 7 einen Querschnitt des Einfassungsrahmens
der Wetterschleuse mit anliegendem Rollvorhang zur Schnittlinie C-C nach F i g.
1.
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In einer eingleisigen Förderstrecke, wie in F i g. 1 dargestellt,
ist zur Absperrung der Wetter quer zur Strecke eine Betonwand 1 errichtet,
in der ein Durchbruch als Wetterschleuse 2 für die Durchfahrt der Förderzüge und
ein weiterer Durchbruch als Wetterschleuse 3 für den Fahrweg (Fußgänger) vorgesehen
sind. Die Wetterschleuse 2 für die Durchfahrt der Förderzüge ist mit einem Rollvorhang
4 als Absperrvorrichtung abgeschlossen, der erfindungsgemäß so angeordnet
ist, daß er von dem Wetterstrom W gegen den Einfassungsrahmen 5 der Wetterschleuse
2 gedrückt wird. In gleicher Weise kann auch die Wetterschleuse 3 für den Fahrweg
abgesperrt werden. Der Rollvorhang 4 ist oberhalb der Wetterschleuse 2 an der Betonwand
1 befestigt und an seinem unteren Ende unmittelbar über der Streckensohle mit einer
ortsbeweglichen Trommel 6 verbunden, die an beiden Enden je eine ebenfalls ortsbewegliche
Zugmittelrolle 7 besitzt, wie in F i g. 2 gezeigt ist. Den beiden ortsbeweglichen
Zugmittelrollen 7 ist je eine ortsfeste Zugmittelrolle 8 zugeordnet, die senkrecht
über diesen oberhalb der Wetterschleuse 2 an der Betonwand 1
angebracht sind.
Die ortsbeweglichen Zugmittelrollen 7 sind mit den ihnen zugeordneten ortsfesten
Zugmittelrollen 8 je durch .ein Zugmittel 9 so miteinander verbunden, daß beim Schließen
des Rollvorhanges 4 etwa in der Länge desselben die Zugmittel 9 auf die ortsbeweglichen
Zugmittelrollen 7 sich aufwickeln, während beim Öffnen des Rollvorhanges 4 die gleiche
Länge des Zugmittels 9 sich auf die ortsfesten Zugmittelrollen 8 aufwickelt.
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Die beiden ortsfesten Zugmittelrollen 8 sind mit einer Welle 10 starr
gekuppelt und werden gemeinsam von dem Antrieb 11 angetrieben. Eine andere Ausführung
der Erfindung verwendet Flachbänder 12 als Zugmittel, wie F i g. 3 zeigt, die, wie
in der Zeichnung nicht dargestellt, mit ihrem einen Ende oberhalb der Wetterschleuse
2 an der Betonwand 1 befestigt sind, während das andere Ende derselben hinter den
Rollvorhang 4 herunter und vor diesem um die Trommel 6 wieder herauf zu den ortsfesten
Zugmittelrollen 8 geführt sind.
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In F i g. 4 sind die Verstärkungseinlagen 13 und die parallel zur
Streckensohle angeordneten Aussteifungen 14 mit kreis- oder ringförmigem Querschnitt
dargestellt. Diese Aussteifungen 14 sind in vorgesehenen Taschen des Rollvorhanges
4 oder in diesen eingebettet so angeordnet, daß die an den Einfassungsrahmen
5 der Wetterschleuse 2 sich anlegende Fläche des Rollvorhanges 4 eben bleibt.
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Eine trapezfönnige Ausbildung der Aussteifungen 15 zeigt F i g. 5
in einem Längsschnitt des Rollvorhanges 4, die mit und ohne Einlagen nach der Erfindung
vorgesehen sind. Die schräg zu dem Rollvorhang 4 stehenden Seitenflächen der Aussteifungen
15 sind so ausgebildet, daß diese von zwei benachbarten Aussteifungen 15 beim Aufrollen
des Rollvorhanges 4 gegenseitig sich nicht behindern, wie in F i g. 6 dargestellt
ist.
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Der Einfassungsrahmen 5 der Wetterschleuse 2, der aus F i g. 2 und
3 zu entnehmen ist, besitzt einen quer zur Strecke liegenden Schenkel
16 (Dichtungsschenkel), gegen den der Rollvorhang 4 zur Abdichtung der Wetterschleuse
2 von dem Wetterstrom W gedrückt wird und einen parallel zur Strecke vorgesehenen
Schenkel 17 (Führungsschenkel), der als Führungsschiene des Rollvorhanges
4 dient, wenn die Grenze der zugelassenen Verformung des Einfassungsrahmens 5 erreicht
ist. Nach einer anderen Ausführung des Einfassungsrahmens 5 ist der Dichtungssehenke116
verbreitert und auf diesem eine Dichtungsleiste 18 angebracht, wie in F i
g. 7 gezeigt ist. Der zu beiden Seiten über die Aussteifungen 14,15 hinaus verbreiterte
Teil des Rollvorhanges 4 legt sich als Lippe 19 auf die Dichtungsleiste 18, die
von dieser durch die Wirkung des Wetterstromes W umschlossen wird und damit eine
noch bessere Abdichtung hervorruft.
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Mit der Erfindung werden folgende Vorteile erzielt: Der Rollvorhang
4 nach der Erfindung, der senkrecht zu dem Wetterstrom bewegt wird, bedarf zur Durchführung
seines Öffnungs und Schließvorganges einer weit geringeren Antriebsleistung als
die bekannten Flügel- und Faltwettertüren, die gegen den Wetterstrom bewegt werden
müssen. Der Einfassungsrahmen 5 der Wetterschleuse 2 wird nach der Erfindung durch
die Bewegung des Rollvorhanges 4, der sich an diesen nur anlegt, mechanisch nicht
beansprucht, während die bekannten Flügel- und Faltwettertüren an dem Einfassungsrahmen
drehbar gelagert oder in Schienen geführt sind, die durch die stoßartige Belastung
ihrer Antriebe unter Einwirkung des Wetterstromes den Einfassungsrahmen erheblich
beanspruchen und aus seiner Verankerung in der Wetterschleuse lösen.
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Bei der Durchführung des öffnungs- und Schließvorganges wird der Rollvorhang
4 nach der Erfindung keiner Gleitreibung ausgesetzt. Dieser wird hierbei auf der
Trommel 6 auf- bzw. abgerollt, wobei er sich mit seinen Seitenkanten an den Einfassungsrahmen
5 nur anlegt, während die bekannten aufziehbaren Vorhänge mit ihren Seitenkanten
in Schlitzen
geführt werden und bei ihrer Bewegung in diesen durch
die Einwirkung des Wetterstromes einer erheblichen Gleitreibung ausgesetzt sind.
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Die betriebsmäßig auftretenden stoßartigen Belastungen der Flügel-
und Faltwettertüren und die ebenfalls betriebsmäßig auftretende gleitende Reibung
in den Führungsschlitzen der aufziehbaren Vorhänge führen bei den hierbei geforderten
hohen Öffnungszahlen (Öffnungshäufigkeit) zu einer frühzeitigen Zerstörung und Undichtigkeit
dieser bekannten Vorrichtungen, was nach der Erfindung ausgeschlossen wird.
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Durch die Einwirkung des Gebirgsdruckes, der die Rechteckform der
Wetterschleuse 2 mit ihrem Einfassungsrahmen 5 in zugelassenen Grenzen in eine Rhombusform
od. dgl. verändert, wird weder die geforderte Dichtigkeit noch die Bewegungsfunktion
des Rollvorhanges 4 nach der Erfindung beeinflußt, da dieser mit seinen Seitenkanten
in ausreichender Breite auf beiden Seiten an dem Einfassungsrahmen 5 anliegt und
dadurch sich der auftretenden Verformung desselben anpassen kann.
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Die bekannten Flügel- und Faltwettertüren, wie auch die ferner bekannten,
mit ihren Seitenkanten in Schlitzen geführten aufziehbaren Vorhänge werden schon
bei einer geringfügigen Verformung ihres Einfassungsrahmens in ihrer Betriebsfunktion
gestört und verlieren die geforderte Dichtigkeit.