DE19604379A1

DE19604379A1 - Producing hydraulic emulsions for underground use in mining and tunnelling

Info

Publication number: DE19604379A1
Application number: DE19604379A
Authority: DE
Inventors: Horst Dipl Ing Anthofer
Original assignee: Pohle & Rehling GmbH
Current assignee: Pohle & Rehling GmbH
Priority date: 1996-02-07
Filing date: 1996-02-07
Publication date: 1997-08-14

Abstract

HFA fluids (water/oil hydraulic fluid emulsions) are mixed for supply to hydraulic equipment employed in deep mining and subsurface tunnel construction. The fluids used are, e.g., hydraulic props and heading supports. The concentrate is mixed with water at levels of 0.8-1.5%. Supplied from storage to a dosing unit, it is mixed evenly with a controlled flow of water. The fluids are fed into a mixing tank, and then pumped to the emulsion storage tank. Also claimed is the corresponding plant, comprising a concentrate storage tank (2), a pump (3) and emulsion storage tank (12). The mixing unit comprises a tank (5), mixer (4) and allocated dosing unit (6) connected (8) to the concentrate pump (3). A water line (9) supplies the mixing tank, with the concentrate line (7), via parallel valves (10, 11).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von HFA-Flüssigkeiten, insbesondere für die im untertägigen Berg- und Tunnelbau eingesetzten Hydraulikaggre gate und dabei vor allem für den hydraulischen Streb- und Streckenausbau, bei dem das HFA-Konzentrat über das vorbeiströmende Wasser von diesem erfaßt und vermischt wird, wobei Konzentrationen von 0,8 bis 1,5% angestrebt werden. Die Erfindung betrifft außerdem eine Anlage zur Herstellung von HFA-Flüssigkeiten für Hydraulik aggregate im untertägigen Berg- und Tunnelbau, insbesondere für den hydraulischen Ausbau in Streb und Strecke, mit einem Konzentratvorratsbehälter, einer Konzentrat pumpe und einer Mischeinrichtung für Konzentrat und Wasser sowie einem Emulsions vorratsbehälter und damit zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for producing HFA liquids, especially for the hydraulic aggregates used in underground mining and tunneling gate and above all for the hydraulic longwall and track expansion, where the HFA concentrate captured by the water flowing past and mixed , with concentrations of 0.8 to 1.5% being aimed for. The invention also relates to a plant for the production of HFA fluids for hydraulics aggregates in underground mining and tunneling, especially for hydraulic ones Expansion in longwall and stretch, with a concentrate storage container, a concentrate pump and a mixing device for concentrate and water as well as an emulsion storage container and thus to carry out the method.

Im untertägigen Berg- und Tunnelbau werden Hydraulikaggregate für die ver schiedensten Zwecke eingesetzt. Insbesondere im Steinkohlenbergbau müssen diese Hydraulikaggregate und dies sind vor allem der Streb- und Streckenausbau mit einer Emulsion aus Wasser und Öl bzw. bestimmten entsprechenden Chemikalien eingesetzt werden, um die Brandgefahr u. ä. zu vermeiden. Diese Hydraulikflüssigkeit muß allen Anforderungen hinsichtlich der Sicherheit genügen, d. h. vor allem nicht brennbar sein. Außerdem ist ein störungsfreier und wirtschaftlich optimaler Betrieb angestrebt, d. h. Korrosionsschutz, Verminderung der Kavitation und hohe Betriebsdrücke sind erforder lich. Bekannt ist es, diese sogenannten Hydraulikflüssigkeiten oder HFA-Flüssigkeiten im Bereich des Einsatzortes durch Mischung von Konzentrat und Wasser zu erzeugen. Das Mischen erfolgt über sogenannten Injektoranlagen, die nach dem Prinzip einer Wasserstrahlpumpe arbeiten. Das Konzentrat wird durch die Strömung des Wassers bei einem Druck von 6 bis 8 bar angesaugt und dann bzw. dabei mit dem Wasser gemischt. Die Ansaugung des Konzentrats erfolgt über eine Düse, wobei der Düsendurchmesser die angesaugte Konzentratmenge und damit das Mischungsverhältnis bestimmt. Durch Änderung des Wasserdruckes und der Wassermenge sowie Veränderung auf der Saug seite der Injektoranlage (Saugschlauchlänge, Füllhöhe des Konzentratbehälters) ver ändert sich das Mischungsverhältnis in weitem Bereich. Messungen haben ergeben, daß die Konzentrationen zwischen 0 und über 4% schwanken. Eine zu geringe Konzen tration führt durch Korrosion zu Schäden an den Maschinen, die mit sehr hohen In standsetzungskosten verbunden sind. Bei einer zu hohen Konzentration wird zuviel teu res Konzentrat verbraucht. Von daher wird je nach Anlagenkonzeption die optimale Konzentration zwischen 0,8 und 1,5% liegen.In underground mining and tunneling, hydraulic units for the ver various purposes. This is particularly important in hard coal mining Hydraulic units and these are above all the face and route expansion with one Emulsion of water and oil or certain corresponding chemicals used be to the fire risk u. to avoid. This hydraulic fluid must all Security requirements are met, d. H. especially not to be flammable. In addition, trouble-free and economically optimal operation is sought, d. H. Corrosion protection, reduction of cavitation and high operating pressures are required Lich. It is known these so-called hydraulic fluids or HFA fluids to produce in the area of the site by mixing concentrate and water. Mixing takes place via so-called injector systems, which work on the principle of one Water jet pump work. The concentrate is added by the flow of water sucked in a pressure of 6 to 8 bar and then or mixed with the water. The concentrate is drawn in via a nozzle, the diameter of the nozzle determines the amount of concentrate sucked in and thus the mixing ratio. By Change in water pressure and amount of water as well as change on the suction side of the injector system (suction hose length, fill level of the concentrate container) ver the mixing ratio changes over a wide range. Measurements have shown that the concentrations fluctuate between 0 and over 4%. An insufficient concentration corrosion leads to damage to the machines, which with very high in maintenance costs are connected. If the concentration is too high, it becomes too expensive res concentrate consumed. Therefore, depending on the system design, the optimal one Concentration is between 0.8 and 1.5%.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Anlage zu schaffen, die eine weitgehend konstante, der jeweiligen Anlagentechnik optimal genügende Konzentration des jeweils eingesetzten Konzentrates gewährleisten.The invention is therefore based on the object of a method and a system to create a largely constant, optimal system technology ensure sufficient concentration of the concentrate used.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das HFA-Konzen trat in einem Vorratsbehälter vorgehalten und bei Bedarf einem Dosierer zugeführt wird, von dem es gleichmäßig mit einem Wasserstrom vorgegebener Menge in einen Mischbehälter gegeben und bei Bedarf von dort in einen Emulsionsvorratsbehälter ge pumpt wird.The object is achieved according to the invention in that the HFA concentration stepped in a storage container and fed to a dosing device if necessary from which it is evenly mixed with a water flow in a predetermined amount Given mixing container and if necessary ge from there into an emulsion reservoir is pumped.

Mit einem derartigen Verfahren ist es zunächst einmal möglich, die Konzen tratmenge bzw. die Konzentration bei HFA-Flüssigkeiten genau vorzugeben. Dies er folgt über den Dosierer, der die Menge des Konzentrates jeweils genau einstellt und beibehält, so daß mit Vermischen mit dem immer gleiche Menge aufweisenden Wasser strom die gewünschte Konzentration sicher einzuhalten ist. Dabei erfolgt die Vermi schung von Wasser und Konzentrat beim Eingeben in den Mischbehälter, d. h. also nicht beim Vorbeiströmen eines Wasserstromes mit hohem Druck, sondern vielmehr mit Normaldruck, so daß eine gleichmäßige Durchmischung des Wassers mit dem Konzen trat, das immer gleichmäßig zugeführt wird, gesichert ist. Damit stehen den Aggregaten immer die gleichen HFA-Flüssigkeiten bzw. Konzentrate zur Verfügung, so daß eine dem jeweiligen Aggregat optimal genügende Konzentration jeweils gefahren und beibe halten werden kann.With such a method it is first possible to use the concents quantity or concentration for HFA liquids. This he follows via the dosing device, which precisely adjusts the amount of concentrate and maintains so that with mixing with the same amount of water current the desired concentration must be adhered to safely. The Vermi takes place creation of water and concentrate when entering the mixing container, d. H. so not when a stream of water flows past at high pressure, but rather with Normal pressure, so that a uniform mixing of the water with the conc stepped, which is always fed evenly, is secured. So the aggregates are always the same HFA liquids or concentrates available, so that one each concentration optimally sufficient concentration and driven can be held.

Nach einer zweckmäßigen Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, daß das HFA-Konzentrat unter Gas- und Luftblasen verhinderndem, überwachtem Druck in den Dosierer gepumpt wird. Je nach Ausbildung des Dosierers und hier ist vor allem ein Dosierzylinder vorgesehen, kann so ein Konzentrat in den Dosierzylinder gepumpt wer den, das praktisch keine Gas- und Luftblasen enthält, so daß eine immer gleiche Menge an Konzentrat in den Dosierer gelangt. Durch das Einpumpen mit entsprechendem Druck kann dabei gleichzeitig der Kolben des Dosierzylinders zurückgedrückt werden, bis er seine Endstellung erreicht.According to an expedient embodiment of the invention it is provided that the HFA concentrate under monitored gas pressure and air bubbles preventing pressure Dispenser is pumped. Depending on the training of the dosing device and here is mainly one Dosing cylinder provided, a concentrate can be pumped into the dosing cylinder the one that contains practically no gas and air bubbles, so that always the same amount of concentrate enters the dispenser. By pumping with the appropriate Pressure, the piston of the dosing cylinder can be pushed back at the same time, until it reaches its end position.

Um eine immer gleiche Konzentration zu gewährleisten, ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß der dem Mischbehälter zugeführte Wasserstrom mengenmäßig konstant gehalten wird. Wird auch dann die Menge des Konzentrates gleich gehalten und dies ist ja über den Dosierzylinder und gemäß Verfahren möglich, wird schon beim Einströmen beider Medien in den Mischbehälter eine gleichmäßig durchmischte HFA-Flüssigkeit eingestellt und eingehalten.In order to ensure a constant concentration, is according to the invention provided that the water flow supplied to the mixing tank constant in quantity is held. Even then the amount of concentrate is kept the same and this is yes possible via the dosing cylinder and according to the procedure, is already when flowing in an evenly mixed HFA liquid in both media set and adhered to.

Weiter vorn ist bereits darauf hingewiesen worden, daß eine gleichmäßige Durchmischung insbesondere dadurch erreicht wird, daß die beiden miteinander zu vermischenden Flüssigkeiten praktisch drucklos zusammentreffen. Dabei ist es beson ders von Vorteil, wenn das HFA-Konzentrat und Wasser beim gleichzeitigen Einströ men in den Mischbehälter miteinander vermischt werden, wozu beispielsweise das HFA- Konzentrat genau im Einfülltrichter in den Wasserstrom hineingetröpfelt oder -gespritzt wird, so daß beim Einströmen die gewünschte Vermischung eintritt.It has already been pointed out earlier that an even Mixing is achieved in particular by the fact that the two together mixing liquids meet virtually without pressure. It is special It is an advantage if the HFA concentrate and water flow in at the same time men are mixed together in the mixing container, for which purpose, for example, the HFA Concentrate dripped or sprayed exactly into the water flow in the funnel is so that the desired mixing occurs when flowing.

Bei den bekannten Anlagen ist als nachteilig erkannt worden, daß über die be kannten Injektoren das Konzentrat angesaugt wird, wobei nicht zu vermeiden ist, daß neben dem Konzentrat auch Luft u. ä. mitangesaugt wird. Allein schon dadurch kommt es zu Ungenauigkeiten, die das Einhalten der gewünschten Grenzen unmöglich machen. Gemäß der Erfindung wird dies nun dadurch ausgeschlossen, daß der als Mischbehälter ausgebildeten Mischeinrichtung ein Dosierer vorgeordnet ist, der einerseits mit dem Mischbehälter und andererseits über eine Konzentratleitung mit dem mit einer Konzen tratpumpe ausgerüsteten Konzentratvorratsbehälter verbunden ist und daß die in den Mischbehälter führende Wasserleitung und die Konzentratleitung parallel schaltbare Ventile aufweisen. Die vorliegende Anlage gibt somit die Möglichkeit, das Konzentrat unter Druck dem Mischbehälter zuzuführen und damit dem Wasser, wobei sowohl die Konzentratleitung wie die Wasserleitung parallel zu öffnen und zu schließen sind, so daß damit ein "Nachkleckern" insbesondere von Konzentratlösung vermieden werden kann. Die mit Druck herangeführte Konzentratlösung wird über den Dosierer genau vorgegeben dem Wasser zugeführt, so daß allein schon dadurch eine immer gleichmäßi ge Konzentration bei der HFA-Flüssigkeit gegeben ist. Damit kann je nach Einsatz zweck die jeweils optimale Konzentration vorgegeben und eingehalten werden, ohne daß es irgendwelcher Sondermaßnahmen o. ä. bedürfte.In the known systems has been recognized as disadvantageous that the be Known injectors, the concentrate is sucked in, but it is unavoidable that in addition to the concentrate also air u. is also sucked in. That alone comes inaccuracies that make it impossible to adhere to the desired limits. According to the invention, this is now excluded in that the mixing container trained mixing device upstream of a metering device, on the one hand with the Mixing container and on the other hand via a concentrate line with a concentrate Pedal pump equipped concentrate reservoir is connected and that in the Mixing tank leading water pipe and the concentrate pipe switchable in parallel Have valves. The present system thus gives the possibility of the concentrate feed under pressure to the mixing tank and thus the water, both the Concentrate line as the water line to be opened and closed in parallel, see above that "spilling" in particular of concentrate solution can be avoided can. The concentrate solution, which is brought under pressure, is precise via the dosing device given the water supplied, so that this alone is always an even concentration in the HFA liquid is given. Depending on the application the optimum concentration is specified and adhered to without the need any special measures or the like are required.

Eine zweckmäßige Ausführung der Anlage ist die, bei der in der Konzentratlei tung zwischen Konzentratvorratsbehälter und Dosierer ein in Richtung Dosierer vor spannbares Rückschlagventil und ein Drucksensor angeordnet sind. Durch diese vor gespannte oder vorspannbare Rückschlagventil und durch die systembedingten Rück schlagkräfte, d. h. insbesondere die Reibung wird im System ein bestimmter Druck aufgebaut, der dann auch noch durch den Druckschalter überwacht werden kann. Über diesen Mindestsystemdruck ist sichergestellt, daß die Dosiereinrichtung bzw. der Dosie rer immer vollständig gefüllt ist und sich keine Luft- bzw. Gasblasen im System befin den. Immer genaue Mengen des Konzentrats können so zur Mischung mit dem Wasser der thermischen Einrichtung zugeführt werden.A convenient design of the plant is the one in the concentrate shop between the concentrate storage container and the dosing device in the direction of the dosing device tensionable check valve and a pressure sensor are arranged. Through this before tensioned or preloadable check valve and by the system-related back impact forces, d. H. especially the friction becomes a certain pressure in the system built up, which can then also be monitored by the pressure switch. over this minimum system pressure ensures that the metering device or the Dosie rer is always completely filled and there are no air or gas bubbles in the system the. Always exact amounts of the concentrate can be mixed with the water be supplied to the thermal device.

Um einerseits sicherzustellen, daß jeweils Ladung eines Transportbehälters ins gesamt in den Konzentratvorratsbehälter hineingepumpt werden kann und um anderer seits immer eine Mindestreserve vorzuhalten, sieht die Erfindung vor, daß der Konzen tratvorratsbehälter über eine Niveauschaltung mit oberem und unterem Niveauschalter verfügt und ein Volumen aufweist, das über dem der Transportbehälter liegt. So kann die Anlage so geschaltet werden, daß das Zulaufventil zum Konzentratvorratsbehälter erst dann öffnet, wenn der untere Niveauschalter anspricht, wodurch sichergestellt ist, daß die gesamte Füllung des Transportbehälters in den Konzentratvorratsbehälter hinein paßt. Dies hat organisatorische Vorteile und verhindert gleichzeitig, daß kleinere Men gen an Konzentrat mit den Transportbehältern unnötigerweise hin- und hergefahren werden. Die Transportbehälter können so beispielsweise ein Volumen von 680 l und der Konzentratvorratsbehälter von 1000 l aufweisen. Der Dosierer ist gemäß vorliegender Erfindung als Dosierzylinder ausgebildet, der kolbenstangenseitig mit einer Druckluftlei tung und kolbenseitig einerseits mit dem Konzentratvorratsbehälter und andererseits mit dem Mischbehälter verbunden ist. So kann der Zylinderraum zunächst einmal vom Konzentratvorratsbehälter aus mit Konzentrat voll gefüllt werden, um dann durch Ein leitung von Druckluft auf die Kolbenstangenseite den Zylinderraum im vorgegebenen Takt in den Mischbehälter zu entleeren. Über die Zugabe der Druckluft kann entspre chend die Ausströmmenge des Konzentrats eingestellt und beibehalten werden, wodurch ein gleichmäßiges Ausströmen bzw. ein gleichmäßiges Einmischen des Konzentrates in den Wasserstrom erreicht wird.On the one hand to ensure that each load of a transport container into the total can be pumped into the concentrate storage container and around others to always keep a minimum reserve, the invention provides that the Konzen tread storage container via a level switch with upper and lower level switch and has a volume above which the transport container lies. So can the system can be switched so that the inlet valve to the concentrate reservoir only opens when the lower level switch responds, which ensures that the entire filling of the transport container into the concentrate storage container fits. This has organizational advantages and at the same time prevents smaller men unnecessarily back and forth with the transport containers will. The transport container can for example have a volume of 680 l and Have a concentrate storage container of 1000 l. The dispenser is according to the present Invention designed as a metering cylinder, the piston rod side with a Druckluftlei tion and on the piston side on the one hand with the concentrate storage container and on the other hand with the mixing container is connected. So the cylinder space can first of all Concentrate reservoir from filled with concentrate, then by on Conduction of compressed air to the piston rod side of the cylinder space in the specified Empty the cycle into the mixing container. The addition of compressed air can correspond chend be adjusted and maintained the outflow of the concentrate, whereby an even outflow or an even mixing of the concentrate into the water flow is reached.

Einerseits zur optimalen Steuerung und andererseits auch zur sicheren Regelung ist vorgesehen, daß die Kolbenstange des Dosierzylinders endseitig einen Anschlag aufweist, der mit das Füllvolumen berücksichtigend angebrachten Schaltern korrespon dierend angeordnet ist. Über diese Schalter wird beispielsweise der Füllvorgang been det, wenn dieser durch den Anschlag entsprechend angesteuert bzw. mechanisch umge legt wird. Andererseits wird beim Entleeren des Dosierzylinders über den Anschlag der zweite Schalter betätigt, so daß der Mischvorgang entsprechend genau vorgegeben been det werden kann. Dadurch wird die Menge des dem Mischbehälter zugeführten Konzen trats begrenzt, wobei es theoretisch auch dazu kommen kann, daß eine gewisse Wasser menge in den Mischbehälter ohne gleichzeitige Zugabe von Konzentrat hineinströmt, was allerdings nicht die Regel sein sollte. Auf jeden Fall kann das Mischungsverhältnis durch diese beiden Schalter genau eingehalten werden. Um eine Veränderung der Kon zentratmenge den jeweiligen Mischungsverhältnissen anpassen zu können, ist vorgese hen, daß der die Entleerung des Dosierzylinders regelnde Schalter mechanisch ver schiebbar ausgebildet ist. Damit kann der Entleerungsvorgang dem jeweiligen Mi schungsverhältnis entsprechend abgeschaltet werden, d. h. letztlich noch bevor der Zy linderraum ganz von Konzentrat geleert ist. Je nachdem, in welchem Bereich der ent sprechende Schalter mechanisch verschiebbar ist, kann so das Mischungsverhältnis in relativ großem Bereich verändert werden. Dies wird insbesondere dadurch in sehr fein einstellbaren Mengenschritten möglich, daß der Schalter eine auf einer Spindel ver schiebbaren Spindelmutter zugeordnet ist. Durch die Zahl der Spindelumdrehungen oder durch Messung des Spindelmutterweges wird die Dosiermenge des Konzentrates und damit die Konzentration der fertigen HFA-Flüssigkeit vorgegeben und ist auch anzeig bar, da ja in den Mischbehälter immer die gleiche Wassermenge eingefüllt wird.On the one hand for optimal control and on the other hand for safe regulation it is provided that the piston rod of the metering cylinder has a stop at the end has, which corresponds to the attached volume considering switches attached is arranged. For example, the filling process is ended using these switches det, if this is controlled by the stop or mechanically reversed is laid. On the other hand, when emptying the dosing cylinder over the stop second switch actuated, so that the mixing process has been precisely specified can be detected. As a result, the amount of the concentrate supplied to the mixing container occurs limited, although it can theoretically also occur that a certain water quantity flows into the mixing container without the simultaneous addition of concentrate, which, however, shouldn't be the rule. In any case, the mixing ratio be met exactly by these two switches. To change the con It is envisaged to be able to adapt the amount of concentrate to the respective mixing ratios hen that the switch regulating the emptying of the metering cylinder mechanically ver is slidable. So that the emptying process can the respective Mi be switched off accordingly, d. H. ultimately even before the Zy linderraum is completely emptied of concentrate. Depending on the area in which the ent speaking switch is mechanically displaceable, so the mixing ratio in relatively large area can be changed. This is particularly fine adjustable quantity steps possible that the switch ver on a spindle sliding spindle nut is assigned. By the number of spindle revolutions or by measuring the spindle nut path the dosing amount of the concentrate and the concentration of the finished HFA liquid is specified and is also indicated bar, since the same amount of water is always poured into the mixing container.

Eine gewisse Automatik wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß der die Füllung des Dosierzylinders regelnde Schalter das der Druckluftleitung zugeordnete Luftventil, das der Konzentratleitung zum Mischbehälter zugeordnete Konzentratventil und das der Wasserleitung zugeordnete Wasserventil ansprechend ausgebildet und an geordnet ist. Dies bedeutet, daß dann, wenn der Dosierzylinder gefüllt ist und der ent sprechende Schalter durch den Anschlag angesprochen ist, das Luftventil geöffnet wird, so daß damit die Möglichkeit besteht, den Zylinderrauminhalt in den Mischzylinder zu pumpen, allerdings erst nachdem daß entsprechende Konzentratventil mitangesprochen ist, ebenso wie das Wasserventil. Hierdurch ist ein gleichmäßiger Ablauf des ja wichti gen Mischvorganges sichergestellt. Denkbar ist es auch, daß hier gewisse Zeitverzöge rungen beispielsweise für das Einleiten des Konzentrates vorgesehen werden, um so erst eine gewisse Menge an Wasser beispielsweise vorab in den Mischbehälter hineinzubrin gen, da eine Vermischung mit dem Einströmen in den Wasserbehälter dann ergänzend erfolgt.A certain automatic is achieved according to the invention in that the Filling of the metering cylinder regulating switch assigned to the compressed air line Air valve, the concentrate valve assigned to the concentrate line to the mixing tank and the water valve assigned to the water pipe is designed and turned on appropriately is ordered. This means that when the dosing cylinder is filled and the ent speaking switch is addressed by the stop, the air valve is opened, so that there is the possibility of the cylinder volume in the mixing cylinder pump, but only after the corresponding concentrate valve has spoken is, as is the water valve. This ensures that the process is even ensured mixing process. It is also conceivable that here certain time delays for example, for the introduction of the concentrate, so that only to bring a certain amount of water into the mixing container beforehand, for example gene, as a mixture with the inflow into the water tank then in addition he follows.

Für größere Anlagen kann es zweckmäßig sein, mehrere Dosierzylinder und damit mehrere Mischeinrichtungen parallel zu betreiben. Da aber insgesamt eine gleich mäßige Konzentration gewünscht ist, sieht die Erfindung vor, daß mehrere Dosierzylin der vorgesehen sind, die parallel mit der Konzentratleitung zum Mischbehälter und der Konzentratleitung zum Konzentratvorratsbehälter verbunden und die kolbenstangenseitig mechanisch miteinander verbunden sind. Dadurch ist sichergestellt, daß alle Dosier zylinder gleichzeitig mit Konzentrat beschickt werden, um dann nach vollstandigem Füllen auch gleichmäßig und gleichzeitig wieder entleert zu werden. Das Konzentrat strömt aus allen Dosierzylindern über eine Leitung oder aber auch durch verschiedene Leitungen einem oder mehreren Mischbehältern zu, wobei durch die Verbindung der Kolbenstangen sichergestellt ist, daß alle Dosierzylinder gleichmäßig und gleichzeitig entleert werden.For larger systems, it may be useful to have several dosing cylinders and to operate several mixing devices in parallel. But overall one the same moderate concentration is desired, the invention provides that several Dosierzylin which are provided in parallel with the concentrate line to the mixing tank and Concentrate line connected to the concentrate reservoir and the piston rod side are mechanically connected. This ensures that all dosing cylinders are loaded with concentrate at the same time, and then after complete Fill evenly and at the same time to be emptied again. The concentrate flows out of all dosing cylinders via one line or through different ones Lines to one or more mixing containers, the connection of the Piston rods ensure that all dosing cylinders are even and simultaneous be emptied.

Die Betriebssicherheit wird gezielt erhöht, indem auch der oder die Mischbehäl ter und der Emulsionsvorratsbehälter mit oberem und unterem Niveauschalter ausgerü stet sind. Dadurch wird ein automatischer Betrieb ermöglicht, da jeweils durch Anzeige der Niveauschalter der Füll- oder Entleervorgang eingeleitet wird und zwar abgestimmt mit den anderen Behältern bzw. mit dem Dosierzylinder.The operational safety is increased in a targeted manner by the mixing container or containers ter and the emulsion reservoir with upper and lower level switch are steady. This enables automatic operation, since it is always displayed the level switch of the filling or emptying process is initiated and coordinated with the other containers or with the dosing cylinder.

Die Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß ein Verfahren und eine Anlage geschaffen sind, über die eine konstante und der jeweiligen Anlagentechnik optimal genügende HFA-Flüssigkeit zur Verfügung gestellt werden kann. Auch über lange Zeiten hinweg ist immer eine gleiche Konzentratrate bzw. eine gleiche Konzen tration von 0,8 bis 1,5% oder auch darüber oder darunter einzuhalten. Die optimale Grenze liegt bei 0,8 bis 1,5%, was genauso wie Zwischenwerte eingehalten werden kann. Gleichzeitig ist damit eine Anpassung der Konzentration an die Anlagenanforde rungen, die sich ja auch während des Betriebes ändern können, möglich. Die genaue Zugabe von Konzentrat wird dadurch erhöht bzw. erst möglich, daß eine Druckbefül lung des Dosierers vorgenommen wird. Luft- oder Gasblasen können sich so nicht bil den. Alle Systemparameter wie Druck, Endstellung u. ä. werden durch entsprechende Einrichtungen überwacht, so daß ein immer sicherer Betrieb gewährleistet ist. Dadurch ist unter anderem auch ein wirtschaftlicher Transportbehälter Einsatz gewährleistet, weil sichergestellt ist, daß diese immer vollständig entleert werden, da der Konzentratsvor ratsbehälter entsprechend ausgebildet und gesteuert ist.The invention is particularly characterized in that a method and a system is created, through which a constant and the respective system technology optimally sufficient HFA liquid can be made available. Also about For a long time there is always the same concentrate rate or the same concentration tration of 0.8 to 1.5% or above or below. The optimal one The limit is 0.8 to 1.5%, which is exactly the same as intermediate values can. At the same time, this means that the concentration must be adapted to the system requirements rations, which can also change during operation, possible. The exact The addition of concentrate is increased or only possible in that a pressure filling dosing is carried out. Air or gas bubbles cannot form in this way the. All system parameters such as pressure, end position u. Ä. are by appropriate Facilities monitored so that always safe operation is guaranteed. Thereby Among other things, an economical use of transport containers is guaranteed because it is ensured that these are always completely emptied, because the concentrate is Council container is designed and controlled accordingly.

Durch Zuordnung weiterer, gleich ausgebildeter Elemente und vor allem Behäl ter sowie Dosierer ist es möglich, quasi einen modularen Aufbau zu verwirklichen, der den jeweiligen Einsatzbedingungen problemlos angepaßt werden kann.By assigning further, equally trained elements and above all containers ter and dosing devices, it is possible to implement a modular structure that can be easily adapted to the respective conditions of use.

Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel mit den dazu notwendigen Einzelheiten und Einzelteilen dargestellt ist. Es zeigen:Further details and advantages of the subject matter of the invention result from the following description of the accompanying drawing, in which a preferred Embodiment with the necessary details and items shown is. Show it:

Fig. 1 ein Schema der HFA-Versorgungsanlage und Fig. 1 is a diagram of the HFA supply system and

Fig. 2 eine den Dosierzylinder wiedergebende Einzelzeichnung. Fig. 2 is a single drawing representing the dosing cylinder.

Fig. 1 zeigt eine HFA-Versorungsanlage 1, wie sie unter Tage stationär oder auch ortsveränderlich aufgebaut werden kann. Fig. 1 shows an HFA supply system 1 , as it can be built up underground or portable.

Der beispielsweise ein Fassungsvermögen von 1 000 l Konzentrat aufweisende Konzentratsvorratsbehälter 2 ist ausgangsseitig mit einer Konzentratpumpe 3 versehen. Über diese Konzentratpumpe wird bei Bedarf Konzentrat zur Mischeinrichtung 4 ge pumpt, um hier mit Wasser vermischt zu werden. Die Mischeinrichtung 4 ist hier als Mischbehälter 5 ausgebildet, wobei als ergänzendes oder zusätzliches Aggregat zwi schen Mischbehälter 5 und Konzentratsvorratsbehälter 2 ein Dosierer 6 angeordnet ist. Auf die Ausbildung dieses Dosierers 6 wird weiter hinten noch eingegangen.The concentrate storage container 2, which has a capacity of 1,000 l of concentrate, for example, is provided on the output side with a concentrate pump 3 . Via this concentrate pump, concentrate is pumped to the mixing device 4 if necessary, in order to be mixed with water here. The mixing device 4 is designed here as a mixing container 5 , a metering device 6 being arranged as a supplementary or additional unit between the mixing container 5 and the concentrate storage container 2 . The formation of this dosing device 6 will be discussed further below.

Der Dosierer 6 ist einerseits über die Konzentratleitung 7 mit dem Mischbehälter 5 und andererseits über die Konzentratleitung 8 mit dem Konzentratvorratsbehälter 2 verbunden. Dadurch kann über den Dosierer 6 gleichmäßig Konzentrat in den Misch behälter 5 gepumpt werden, um hier mit dem aus der Wasserleitung 9 abgezapften Wasser vermischt zu werden. Ein gleichmäßiges zumindest aber gleichzeitiges Einströ men von Wasser aus der Wasserleitung 9 und Konzentrat vom Dosierer 6 ist durch das Wasserventil 10 einerseits und das Konzentratventil 11 andererseits sichergestellt.The dosing device 6 is connected on the one hand via the concentrate line 7 to the mixing container 5 and on the other hand via the concentrate line 8 to the concentrate storage container 2 . As a result, concentrate can be pumped uniformly into the mixing container 5 via the metering device 6 , in order to be mixed here with the water drawn off from the water line 9 . A uniform at least simultaneous inflow of water from the water pipe 9 and concentrate from the metering device 6 is ensured by the water valve 10 on the one hand and the concentrate valve 11 on the other hand.

Mit dem gleichzeitigen und gleichmäßigen Einströmen von Wasser und Konzen trat wird dem Mischbehälter 5 eine HFA-Flüssigkeit oder eine andere Mischflüssigkeit hergestellt, die dann weiter zum Emulsionsvorratsbehälter 12 gepumpt wird, von wo die HFA-Flüssigkeit dann über den Auslauf 13 zum Verbraucher 14 gepumpt wird.With the simultaneous and even inflow of water and conc. Stepped, the mixing tank 5 is an HFA liquid or another mixed liquid which is then pumped further to the emulsion reservoir 12 , from where the HFA liquid is then pumped via the outlet 13 to the consumer 14 .

Die Anlieferung des Konzentrates erfolgt in Transportbehältern 18 Das Umfül len in den Konzentratvorratsbehälter 2 erfolgt über die Pumpe 19, nachdem das Schließventil 20 geöffnet hat. Über das Versorgungsventil 21 wird die Pumpe 19 mit Druckluft versorgt. Das Schließventil 20 ist so ausgelegt, daß es erst dann öffnet, wenn im Konzentratvorratsbehälter 2 ein Niveau erreicht ist, das sichert, daß die gesamte Füllmenge aus dem Transportbehälter 18 in den Konzentratvorratsbehälter 2 hineinge pumpt werden kann. Über den unteren Niveauschalter 16 wird das Schließventil 20 freigeschaltet, über den oberen Niveauschalter 15 wird der Pumpvorgang sicherheits halber auch dann abgeschlossen, wenn wirklich aus irgendwelchen Gründen im Trans portbehälter 18 noch Konzentrat enthalten sein sollte. Besonders vorteilhaft ist, daß ein Warnschalter 17 zusätzlich vorgesehen ist, der anzeigt, daß entsprechend neue HFA- Flüssigkeit nachbestellt werden muß.The concentrate is delivered in transport containers 18. The transfer into the concentrate storage container 2 takes place via the pump 19 after the closing valve 20 has opened. The pump 19 is supplied with compressed air via the supply valve 21 . The closing valve 20 is designed so that it only opens when a level has been reached in the concentrate storage container 2 , which ensures that the entire filling quantity can be pumped out of the transport container 18 into the concentrate storage container 2 . About the lower level switch 16 , the closing valve 20 is unlocked, on the upper level switch 15 , the pumping process is completed for the sake of safety even if for some reason port container 18 should really still contain concentrate. It is particularly advantageous that a warning switch 17 is additionally provided, which indicates that new HFA liquid must be reordered accordingly.

Das beschriebene System mit den Niveauschaltern 15, 16, 17 sichert, daß der Transportbehälter 18 immer vollständig entleert und eine Befüllung des Vorratsbehälters vermieden ist und das rechtzeitig HFA-Flüssigkeit nachbestellt wird. Zur Herstellung der gebrauchsfertigen Hydraulikflüssigkeit mit der gewählten Konzentration wird über die Konzentratpumpe 3 das Konzentrat in die Dosiereinrichtung, d. h. in den Dosierzy linder 28 gepumpt. Hierzu ist das Sicherheitsventil 25 in der Konzentratleitung 8 ge öffnet.The system described with the level switches 15 , 16 , 17 ensures that the transport container 18 is always completely emptied and filling of the storage container is avoided and that HFA liquid is reordered in good time. To produce the ready-to-use hydraulic fluid with the selected concentration, the concentrate is pumped into the metering device, ie into the metering cylinder 28 , via the concentrate pump 3 . For this purpose, the safety valve 25 in the concentrate line 8 opens ge.

Durch das ebenfalls in der Konzentratleitung 8 angeordnete vorgespannte bzw. vorzuspannende Rückschlagventil 23 und die systembedingte Reibung wird im System ein bestimmter Druck aufgebaut, der durch den Drucksensor 24 überwacht und ggf. auch verändert werden kann. Hierdurch erreicht man, daß der Dosierzylinder 28 immer vollständig gefüllt ist und sich keine Luft- bzw. Gasblasen im Dosierzylinder 28 an sammeln können, wie es ansonsten bei einer Saugbefüllung einer solchen Dosierein richtung immer leicht möglich wäre.Due to the pre-stressed or pre-stressed check valve 23 also arranged in the concentrate line 8 and the system-related friction, a certain pressure is built up in the system, which can be monitored by the pressure sensor 24 and possibly also changed. This ensures that the metering cylinder 28 is always completely filled and no air or gas bubbles can accumulate in the metering cylinder 28 , as would otherwise always be easily possible with a suction filling of such a Dosierein device.

Das Rückschlagventil 23 ist gleichzeitig die Sicherung dafür, daß der Dosierzy linder 28 nach vollständigem Füllen gleichmäßig entleert werden kann, ohne daß die Gefahr besteht, daß Konzentrat in die Konzentratleitung 8 zurückfließt. Vielmehr wird dann gleichzeitig das Rückschlagventil 26 geöffnet und Konzentrat kann über die Kon zentratleitung 7 dem Mischbehälter 5 zugeführt werden.The check valve 23 is at the same time the assurance that the Dosierzy cylinder 28 can be emptied evenly after complete filling, without the risk that concentrate will flow back into the concentrate line 8 . Rather, the check valve 26 is then opened at the same time and concentrate can be fed to the mixing container 5 via the concentrate line 7 .

Der als Dosierers 6 dienende Dosierzylinder 28 ist in Fig. 2 vergrößert wiederge geben. Erkennbar ist, daß das Zylindergehäuse 29 auf der einen Seite mit den beiden Kondensatleitungen 7, 8 und auf der anderen Seite mit einer Druckluftleitung 30 in Verbindung steht. Dementsprechend wird über die Kondensatleitung 8 zunächst der Dosierzylinder 28 gefüllt, wobei der Kolben 32 mit der Kolbenstange 33 entsprechend zurückgeschoben wird, bis in etwa in die Stellung gemäß Fig. 2. Hierbei stößt der Anschlag 34 gegen den Schalter 35, der wiederum mit dem Luftventil 31 in der Druck luftleitung 30 in Verbindung steht. Dementsprechend wird nun das Luftventil 31 ge öffnet und Druckluft strömt in das Zylindergehäuse 29, wodurch der Kolben 32 in Richtung Anschlüsse der Konzentratleitungen 7, 8 verschoben wird. Da wegen des Rückschlagventils 23 das Konzentrat nicht in die Konzentratleitung 8 zurückströmen kann, wird es über die Konzentratleitung 7 und das Rückschlagventil 26 in Richtung Mischbehälter 5 gedrückt.The serving as dosing 6 dosing cylinder 28 is enlarged in Fig. 2 give again. It can be seen that the cylinder housing 29 is connected on one side to the two condensate lines 7 , 8 and on the other side to a compressed air line 30 . Accordingly, the metering cylinder 28 is first filled via the condensate line 8 , the piston 32 being pushed back accordingly with the piston rod 33 until approximately in the position shown in FIG. 2. Here, the stop 34 abuts the switch 35 , which in turn is connected to the air valve 31 in the compressed air line 30 is connected. Accordingly, the air valve 31 is now opened ge and compressed air flows into the cylinder housing 29 , whereby the piston 32 is moved in the direction of connections of the concentrate lines 7 , 8 . Since the concentrate cannot flow back into the concentrate line 8 because of the check valve 23 , it is pressed in the direction of the mixing container 5 via the concentrate line 7 and the check valve 26 .

Mit dem Öffnen des Luftventils 31 ist gleichzeitig auch das Konzentratventil 11 und auch das Wasserventil 10 geöffnet. Dadurch strömt gleich zu Beginn des Verschie bens des Kolbens 32 Konzentrat in den Einlauftrichter 41 des Mischbehälters 5 und auch Wasser über die Wasserleitung 9. Beides vermischt sich und strömt entsprechend in den Mischbehälter 5, bis der obere Niveauschalter 42 anspricht, der anzeigt, daß das vorgesehene Volumen eingefüllt ist. Bei dem hier gezeigten Beispiel können 500 l Was ser und Konzentrat in den Mischbehälter 5 eingefüllt werden.When the air valve 31 is opened, the concentrate valve 11 and also the water valve 10 are opened at the same time. As a result, concentrate flows into the inlet funnel 41 of the mixing container 5 and water via the water pipe 9 right at the start of the displacement of the piston 32 . The two mix and flow accordingly into the mixing container 5 until the upper level switch 42 responds, which indicates that the intended volume has been filled. In the example shown here, 500 l of water and concentrate can be poured into the mixing container 5 .

Der Kolben 32, der eine Dichtung 40 insbesondere eine Ringdichtung aufweist, wird so lange verschoben, bis der Schalter 36 durch den Anschlag 34 angesprochen wird. Mit Ansprechen dieses Schalters 36 schließen gleichzeitig das Luftventil 31, das Wasserventil 10 und das Konzentratventil 11. Der Mischvorgang ist beendet.The piston 32 , which has a seal 40, in particular an annular seal, is shifted until the switch 36 is addressed by the stop 34 . When this switch 36 responds, the air valve 31 , the water valve 10 and the concentrate valve 11 close at the same time. The mixing process is finished.

Die Menge an Konzentrat, die bei einem Mischvorgang in den Mischbehälter 5 hineingepumpt werden kann, wird somit durch die Stellung bzw. Position des Schalters 36 vorgegeben. Er ist mechanisch verstellbar, wozu als Schalter 36 eine auf der Spindel 38 mechanisch verschiebbare Spindelmutter 39 dient. Durch die Zahl der Spindelum drehungen oder durch Messung des Spindelmutterweges wird die Dosiermenge des Konzentrates und damit die Konzentration der fertigen Hydraulikflüssigkeit angezeigt, daß in den Mischbehälter 5 immer die gleiche Wassermenge eingefüllt wird.The amount of concentrate that can be pumped into the mixing container 5 during a mixing process is thus predetermined by the position or position of the switch 36 . It is mechanically adjustable, for which purpose a switch nut 39 , which is mechanically displaceable on the spindle 38, serves as a switch 36 . By the number of spindle revolutions or by measuring the spindle nut path, the metered amount of the concentrate and thus the concentration of the finished hydraulic fluid is indicated that the same amount of water is always poured into the mixing container 5 .

Weiter vorne ist bereits darauf hingewiesen worden, daß über den Dosierzylinder 28 bzw. den Kolben 32 das Konzentrat in den Einlauftrichter 41 gedrückt wird. Dieser Einlauftrichter 41 ist eine gleichmäßige Durchmischung von Wasser und Konzentrat erreichend ausgebildet, so daß bereits die weitgehend vermischte Flüssigkeit in den Mischbehälter 5 gelangt. Dies allerdings nur dann und erst dann, wenn der untere Ni veauschalter 43 anzeigt, daß der Mischbehälter 5 vollständig entleert ist. Dann schließt das Öffnungsventil 44 und ein neuer Mischvorgang kann beginnen.It has already been pointed out earlier that the concentrate is pressed into the inlet funnel 41 via the metering cylinder 28 or the piston 32 . This inlet funnel 41 is designed to achieve a uniform mixing of water and concentrate, so that the largely mixed liquid already reaches the mixing container 5 . However, this only then and only when the lower Ni veauschalter 43 indicates that the mixing container 5 is completely emptied. Then the opening valve 44 closes and a new mixing process can begin.

Ist der Mischbehälter 5′ beispielsweise mit Emulsion gefüllt, öffnet das zugeord nete Öffnungsventil 44′ und die Emulsion wird über die Emulsionszwischenpumpe 45 in den Emulsionsvorratsbehälter 12 gepumpt, wobei dieser Vorgang dadurch eingeleitet wird, daß der untere Niveauschalter 47 im Emulsionsvorratsbehälter 12 das Öffnungs ventil 44′ und die Emulsionszwischenpumpe 45 frei schaltet. Ist der Emulsionsvorrats behälter 12 gefüllt, wird der Einfüllvorgang über den oberen Niveauschalter 46 beendet.If the mixing container 5 'is filled with emulsion, for example, the assigned opening valve 44 ' opens and the emulsion is pumped through the intermediate emulsion pump 45 into the emulsion reservoir 12 , this process being initiated by the lower level switch 47 in the emulsion reservoir 12 opening valve 44 'And the intermediate emulsion pump 45 is released. If the emulsion reservoir 12 is filled, the filling process is ended via the upper level switch 46 .

Bei Störungen der HFA-Versorgungsanlage 1 kann der Emulsionsvorratsbehälter 12 über das Sicherheitswasserventil 48 mit Wasser versorgt werden, um einen Notbe trieb für einen gewissen Zeitraum aufrechterhalten zu können.In the event of faults in the HFA supply system 1 , the emulsion reservoir 12 can be supplied with water via the safety water valve 48 in order to be able to maintain an emergency operation for a certain period of time.

Die HFA-Versorgungsanlage 1 ist aus einzelnen Modulen aufgebaut, die je nach Anforderung an die Platzverhältnisse und die erforderlichen Mengen beliebig angeordnet werden können. Entsprechendes ist durch die Bezugszahlen 49 und 50 beim Misch behälter 5 und beim Emulsionsvorratsbehälter 12 angedeutet.The HFA supply system 1 is made up of individual modules, which can be arranged as required depending on the space requirements and the required quantities. The same is indicated by the reference numerals 49 and 50 in the mixing container 5 and in the emulsion reservoir 12 .

Alle genannten Merkmale, auch die den Zeichnungen allein zu entnehmenden, werden allein und in Kombination als erfindungswesentlich angesehen.All of the above-mentioned features, including those that can only be taken from the drawings, alone and in combination are regarded as essential to the invention.

Claims

1. Process for the production of HFA fluids, in particular for the hydraulic aggregates used in underground mining and tunnel construction, and above all for the hydraulic strut and route expansion, in which the HFA concentration entered and mixed by the water flowing past , where concentrations of 0.8 to 1.5% are aimed for, characterized in that the HFA concentrate is kept in a storage container and, if necessary, is fed to a metering device, from which it is evenly added to a mixing container with a predetermined amount of water and at Is pumped from there into an emulsion reservoir.

2. The method according to claim 1, characterized, that the HFA concentrate is monitored under gas and air bubbles Pressure is pumped into the dispenser.

3. The method according to claim 1, characterized, that the water flow supplied to the mixing tank is kept constant in terms of quantity becomes.

4. The method according to claim 1 to claim 3, characterized, that the HFA concentrate and water while flowing into the mix containers are mixed together.

5. Plant for the production of HFA fluids for hydraulic units in underground mining and tunneling, in particular for hydraulic expansion in longwall and stretch, with a concentrate reservoir ( 2 ), a concentrate pump ( 3 ) and a mixing device ( 4 ) for concentrate and water and an emulsion storage container ( 12 ) and thus for carrying out the method according to claim 1 and / or claim 2 to claim 4, characterized in that the mixing device ( 4 ) designed as a mixing container ( 5 ) is arranged before a metering device ( 6 ) on the one hand with the mixing container ( 5 ) and on the other hand via a Kon concentrate line ( 8 ) with the concentrate pump ( 3 ) equipped concentrate reservoir ( 2 ) and that the leading into the mixing container ( 5 ) water line ( 9 ) and the concentrate line ( 7 ) have valves ( 10 , 11 ) that can be connected in parallel.

6. Plant according to claim 5, characterized in that in the concentrate line ( 8 ) between the concentrate storage container ( 2 ) and dosing device ( 6 ) in the direction of the dosing device ( 6 ) biased check valve ( 23 ) and a pressure sensor ( 24 ) are arranged.

7. Plant according to claim 5, characterized in that the concentrate reservoir ( 2 ) has a level circuit with upper and lower rem level switch ( 15 , 16 ) and has a volume above which the transport container ( 18 ).

8. Plant according to claim 5, characterized in that the metering device ( 6 ) is designed as a metering cylinder ( 28 ), the piston rod side with a compressed air line ( 30 ) and the piston side on the one hand with the concentrate reservoir ( 2 ) and on the other hand with the mixing container ( 5 ) connected is.

9. Plant according to claim 5 to claim 8, characterized in that the piston rod ( 33 ) of the metering cylinder ( 28 ) has a stop at the end ( 34 ) which is arranged with the switches ( 35 , 36 ) arranged taking the filling volume into account.

10. Plant according to claim 9, characterized in that the emptying of the metering cylinder ( 28 ) regulating switch ( 36 ) is designed to be mechanically displaceable.

11. Plant according to claim 10, characterized in that the switch ( 36 ) is assigned to a spindle nut ( 38 ) displaceable spindle nut ( 39 ).

12. Plant according to claim 5 to claim 11, characterized in that the filling of the metering cylinder ( 28 ) regulating switch ( 35 ) associated with the compressed air line ( 30 ) air valve ( 31 ) that the concentrate line ( 7 ) to the mixing container ter ( 5 ) assigned concentrate valve ( 11 ) and the water valve ( 9 ) assigned water valve ( 10 ) is designed and arranged appropriately.

13. Plant according to claim 5 to claim 11, characterized in that a plurality of metering cylinders ( 28 ) are provided which are connected in parallel with the concentrate line ( 7 ) to the mixing container ( 5 ) and the concentrate line ( 8 ) to the concentrate storage container ( 2 ) and the piston rod side are mechanically connected.

14. Plant according to claim 5 to claim 13, characterized in that the mixing container or containers ( 5 , 5 ') and the emulsion storage container ( 12 ) are equipped with upper and lower level switches ( 42 , 43 ; 46 , 47 ).