DE19725681A1 - Vorrichtung zur Reinhaltung von Hydraulikflüssigkeit im untertägigen Berg- und Tunnelbau - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Reinhaltung von Hydraulikflüssigkeit im untertägigen Berg- und Tunnelbau, wobei die Hydraulikflüssigkeit gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 aufbereitet und verwendet wird.

Im untertägigen Berg- und Tunnelbau ist es seit langem Stand der Technik, eine Vielzahl von Arbeits- und Betriebsmitteln da­ durch zu betätigen, daß in diesen enthaltene bewegbare Maschi­ nenelemente jeweils mit einem hydraulischen Antrieb versehen sind, beispielsweise alle einschlägigen Bauelemente der bis zu 100 oder mehr Gestelle eines Schreitausbaus in einem einzigen Förderstreb eines Steinkohlenbergwerks. Für die erheblichen Mengen der dafür erforderlichen Hydraulikflüssigkeit ist es ebenso seit langem Stand der Technik, diese für jeden oder auch für mehrere Betriebspunkte an einem vorgegebenen Ort im unter­ tägigen Grubengebäude, beispielsweise in der Nähe des jeweili­ gen Füllortes, oder auch übertage mittels einer sogenannten Pumpenstation zunächst aus Frischwasser aus der entsprechenden Versorgungsleitung und einem Konzentrat von mit einem Emulgator bekannter Art versetztem Mineralöl oder speziell erzeugtem syn­ thetischem Öl aus einem dafür installierten Vorratsbehälter mittels einer Dosiervorrichtung bekannter Art, beispielsweise eines Statikmischers, die erforderliche Hydraulikflüssigkeit aufzubereiten, wobei das Konzentrat einen Anteil von 1-2% der benötigten Gesamtmenge der Hydraulikflüssigkeit ausmacht, danach in einem unmittelbar nachgeschalteten Behältersystem aus einem oder mehreren miteinander verbundenen Tankgefäßen aufzu­ nehmen und vorzuhalten und dann von dort mittels eines Satzes von mehreren Pumpen, von denen stets mindestens eine in vorge­ gebenem Wechselbetrieb als Reservepumpe vorgesehen ist, unter einem Druck von bis zu mehreren 100 bar, beispielsweise einem solchen von 300-350 bar, über sich teilweise bis zu mehreren km Länge erstreckende Rohrleitungen zu den diversen Verbrau­ chern, beispielsweise den vorgenannten Gestellen eines Schreit­ ausbaus, zu transportieren. Nach der erbrachten Arbeitsleistung vor Ort wird die verbrauchte Hydraulikflüssigkeit über weitere Rohrleitungen unter einem maximalen Druck von 20 bar in das vorstehend genannte Behältersystem zur erneuten Verwendung zu­ rückgeführt, wobei sie einerseits eine interne Bewegung der Hydraulikflüssigkeit im Behältersystem erzeugt und andererseits mittels je nach Betriebsanforderungen erforderlicher Nachfül­ lung aufgetretener Verluste auf einem vorgegebenen Maximalpegel im Behältersystem gehalten wird.

Im Dauerbetrieb solcher Anlagen aus Pumpenstation, Rohrleitun­ gen und Verbrauchern bildet sich jedoch auf der Oberfläche der Hydraulikflüssigkeit im Behältersystem je nach Umgebungsparame­ tern wie Temperatur und Luftfeuchtigkeit in unterschiedlichem - aber nicht zu ignorierendem - Maße eine durch Bakterien verur­ sachte - im wesentlichen mehr oder weniger durchsichtige oder verfärbte schleimige - Ablagerung von zersetzten Anteilen des Konzentrats in der Hydraulikflüssigkeit, und zwar sowohl bei der Verwendung von Konzentrat aus Mineralöl als auch - wie zwi­ schenzeitlich erkannt wurde - bei der Verwendung von Konzentrat aus synthetischem Öl. In jedem Fall führt diese Verunreinigung der Hydraulikflüssigkeit zu einer deutlichen Beeinträchtigung der vorgegebenen Eigenschaften der Hydraulikflüssigkeit und da­ mit auch der Betriebssicherheit der mit ihrer Hilfe betätigten Arbeits- und Betriebsmittel, so daß solche Verunreinigungen möglichst umgehend entfernt werden müssen.

Zu diesem Zweck kommen bisher im wesentlichen zwei Methoden zur Anwendung:
Das Abschöpfen der Oberfläche der Hydraulikflüssigkeit im Be­ hältersystem mittels geeigneter Schöpfgeräte von Hand oder das Fluten des Behältersystems mit frisch aufbereiteter Hydraulik­ flüssigkeit.

Die erstgenannte Methode ist einerseits sehr arbeitsintensiv, insbesondere dann, wenn das Behältersystem nicht ausnahmsweise aus nach oben offenen Tankgefäßen besteht, was wegen des Staub­ gehaltes der untertägigen Wetter jedoch nach Möglichkeit zu vermeiden ist, oder wenigstens nur mit abnehmbaren Deckeln ver­ sehen ist anstelle von einer oder mehreren Sichtöffnungen auf der Oberseite im wesentlichen geschlossener Tankgefäße zur op­ tischen Kontrolle oder zum Einführen von Werkzeugen oder Hilfs­ mitteln mit Querschnitten von allenfalls Armstärke oder darun­ ter, und andererseits - insbesondere bei Konzentraten auf Mine­ ralölbasis - sehr unangenehm für die durchführenden Mitarbei­ ter, da insbesondere die Konzentrate auf Mineralölbasis häufig mit schwefelhaltigen Emulgatoren versetzt sind, die bakteriell in Schwefelwasserstoff umgewandelt werden und dann zu einer un­ angenehmen Geruchsbelästigung führen. Bei den Konzentraten auf der Basis synthetischer Öle fällt diese Geruchsbelästigung we­ gen der dort üblicherweise integrierten Emulgatoren zwar weit­ gehend fort, doch ist der unmittelbare Umgang mit den dabei entstehenden gallertartigen Abscheidungen auch nicht jedermann ohne weiteres zumutbar - abgesehen davon, daß bei den vorge­ nannten weitgehend geschlossenen Tankgefäßen der durchführende Mitarbeiter häufig nur unter erschwerten Zugangsbedingungen an eine für das Abschöpfen geeignete Sichtöffnung auf der Ober­ seite des Tankgefäßes herankommt und darüber hinaus durch das Abschöpfen der Oberfläche mittels kellenartiger Schöpfgeräte kleinen Volumens in jedem Fall ein immenser Zeit- und damit Ko­ stenaufwand entsteht.

Bei der zweitgenannten Methode ist zunächst ein erheblicher - und kostenträchtiger - Verlust an Material in Kauf zu nehmen, da das Behältersystem ja zunächst auch in seinem zwischen maxi­ mal vorgegebenem Pegel für die Oberfläche der Hydraulikflüssig­ keit und Behälteroberkante vorhandenen Sicherheitsvolumen auf­ zufüllen und erst dann bis zur Entfernung aller Verunreinigun­ gen zu spülen ist, wobei anschließend das Sicherheitsvolumen ebenfalls wieder entleert werden muß. Darüber hinaus muß die gesamte Spülflüssigkeit, die üblicherweise in den stets unter dem Behältersystem montierten Überlaufwannen aufgefangen wird, kostenaufwendig aus letzteren abgezogen und zur Weiterverarbei­ tung nach übertage transportiert werden.

Aus den vorgenannten Gründen liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Verfügung zu stel­ len, mit deren Hilfe ohne unmittelbaren Einsatz menschlicher Arbeitskraft eine automatische Reinhaltung der Hydraulikflüs­ sigkeit im untertägigen Berg- und Tunnelbau erreichbar ist, so­ weit diese in den vorbeschriebenen Anlagen aufbereitet und ver­ wendet wird.

Diese Aufgabe löst die erfindungsgemäße Vorrichtung mittels der Gesamtheit der Merkmale des Patentanspruchs 1.

Als besonders vorteilhaft erweist es sich dabei, daß das Behäl­ tersystem in seinem Innenraum auf einem vorgegebenen Pegel eine ein- oder mehrteilige Ablaufkante aufweist, die die obere Be­ grenzung eines oder mehrerer nach oben offener Hohlkörper dar­ stellt, der/die mittels einer ein- oder mehrarmigen, mit minde­ stens einer Niederdruck-Pumpe versehene Sammelleitung mit einer Niederdruck-Filtereinrichtung verbunden ist/sind, die ihrer­ seits über eine Abflußleitung mit dem Behältersystem und/oder der Pumpenanordnung in Verbindung steht, da mit einer solchen Anordnung jedesmal dann, wenn die Oberfläche der Hydraulikflüssigkeit durch von den Verbrauchern zurückgeführte oder zum Verlustausgleich nachgefüllte frische Hydraulikflüs­ sigkeit im Behältersystem den Pegel der Ablaufkante erreicht, automatisch ein Teil dieser die unerwünschten Ablagerungen tra­ genden Oberfläche über die Ablaufkante vom verbleibenden Volu­ men der Hydraulikflüssigkeit abgetrennt und einer speziellen Filtrierung zugeführt wird, die die unerwünschten Ablagerungen als Filterkuchen zurückhält, die gereinigte Hydraulikflüssig­ keit dagegen in den vorhandenen Kreislauf zurückgibt. Dabei wird der Abschöpfvorgang (das "Skimming") vorteilhafterweise im allgemeinen noch dadurch unterstützt, daß die von den Verbrau­ chern zurückgeführte Hydraulikflüssigkeit im Behältersystem eine merkliche interne Bewegung der dort vorhandenen Hydraulikflüssigkeit verursacht, wodurch sich der denkbare Ein­ satz mechanisch, pneumatisch, hydraulisch, elektromechanisch oder elektromagnetisch angetriebener Bewegungsmechanismen von vornherein erübrigt. Im Gegensatz zur Entsorgung der stets erforderlichen mindestens einen Hochdruck-Filtereinrichtung in den Rohrleitungen zu den Verbrauchern gestattet die Nieder­ druck-Filtereinrichtung darüber hinaus einen problemlosen Zu­ gang zum entstehenden Filterkuchen und damit dessen mit einem Minimum an Arbeits- und Kostenaufwand durchführbare Entsorgung. Die Rückführung der filtrierten Hydraulikflüssigkeit in den Kreislauf kann sowohl auf irgendeinem im Belieben des Fachmanns stehenden Niveau des Behältersystems in dieses - gegebenenfalls auch oberhalb von dessen Ablaufkante - erfolgen oder nach dem Ermessen des Fachmanns auch unmittelbar in die Pumpenanordnung oder deren Zuleitung.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der vorliegenden Vorrichtung liegt auch dann vor, wenn das Behältersystem in seinem In­ nenraum unterhalb des Pegels der Ablaufkante mit einem Niveau­ schalter bekannter Art versehen ist, dessen Ausgangssignale mittels eines Stellgrößengebers bekannter Art den Schaltzustand einer Ventilanordnung derart steuern, daß während des Absinkens der Oberfläche der Hydraulikflüssigkeit im Behältersystem unter einen vorgegebenen Pegel unterhalb der Ablaufkante mindestens eine Zulaufleitung zur Pumpenanordnung, deren Eingangsöffnung sich im Bodenbereich des Behältersystems befindet, auf Durchlaß geschaltet und gleichzeitig die Verbindungsleitung zwischen Be­ hältersystem und Pumpenanordnung gesperrt wird, weil es damit ermöglicht wird, den Übergang von mitgerissenen Anteilen der unerwünschten Ablagerungen auf der Oberfläche der Hydraulik­ flüssigkeit und/oder auch von unerwünschten Schwebstoffen schädlicher Größe und Eigenschaften in die Pumpenanordnung und damit in das gesamte Betriebssystem weitgehend zu verhindern, indem die üblicherweise in mittlerer Höhe am Behältersystem an­ setzende und unmittelbar zur Pumpenanordnung führende Verbin­ dungsleitung zwischen diesen Aggregaten bei einer merklichen Volumenverminderung der Gesamtmenge von Hydraulikflüssigkeit im Behältersystem gesperrt und der gesamte Massestrom von Hydrau­ likflüssigkeit in die Pumpenanordnung nur noch aus dem von der Oberfläche weiter entfernten Bodenbereich des Behältersystems abgezogen wird. Die so erzielte Reinhaltung der in die Pumpen­ anordnung gelangenden Hydraulikflüssigkeit kann vorteilhafter­ weise noch dadurch verbessert werden, daß in die Zulaufleitung mindestens eine Niederdruck-Pumpe und eine dieser nachgeschal­ tete Niederdruck-Filtereinrichtung oder ein spezieller Zweig einer solchen integriert ist, weil dann der gesamte Massestrom von Hydraulikflüssigkeit in die Pumpenanordnung ebenfalls über die ohne größeren Aufwand zugängliche und entsorgbare Nieder­ druck-Filtereinrichtung geführt wird, wobei die Nieder­ druck-Filtereinrichtung zur Berücksichtigung der unterschiedlichen Masseströme des Überlaufs der Abschöpfung und der betriebsnot­ wendigen Hydraulikflüssigkeit in vorteilhafter Weise selbstver­ ständlich auch getrennte, parallel angeordnete Zweige aufweisen kann.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der in Rede stehenden Vorrich­ tung ist darüber hinaus gegeben, wenn die Ventilanordnung auch in die Sammelleitung integriert ist und letztere parallel zur Verbindungsleitung (28) zwischen Behältersystem und Pumpenan­ ordnung sperrt oder auf Durchlaß schaltet, weil damit im Falle des Bedarfs sichergestellt wird, daß während des gesperrten Zu­ stands der Verbindungsleitung zwischen Behältersystem und Pum­ penanordnung nicht ständig an der Rückgabestelle für filtrierte Hydraulikflüssigkeit Luft in den Kreislauf eingeblasen wird.

Vorteilhaft sind auch Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei denen der/die Hohlkörper eine oder mehrere im wesentlichen horizontal ausgerichtete Rinnen sind, oder bei der/die Hohlkörper ein oder mehrere Trichter mit im wesentli­ chen vertikal ausgerichteter Symmetrieachse sind, weil es sich dabei um bekannte und bewährte Bauelemente handelt, die ohne Schwierigkeiten auch in bestehende Anlagen der in Rede stehen­ den Art nachträglich einbaubar sind, und zwar sowohl in der Form, daß der/die Hohlkörper innerhalb vorgegebener Grenzen dem variablen Pegel der Oberfläche der Hydraulikflüssigkeit folgt/folgen, was eine - zumindest in vorgegebenen Grenzen vor­ nehmbare - Anpassung der Ablaufkante an die zwangsläufigen Schwankungen des Pegels der Oberfläche der Hydraulikflüssigkeit im Behältersystem ermöglicht, als auch in der Form, daß der/die Hohlkörper relativ zum Behältersystem ortsfest angeordnet ist/sind.

Als vorteilhaft erweist sich auch eine Ausführungsform der vor­ liegenden Vorrichtung, bei der die Niederdruck-Filtereinrich­ tung außerhalb des Behältersystems angeordnet ist, weil dies einen besonders einfachen Zugang zu der Niederdruck-Filterein­ richtung zwecks Entfernung angesammelter Filterkuchen, Wartung und Reparatur gestattet - auch wenn sie bei genügend großem Vo­ lumen des Behältersystems selbstverständlich in dessen Innen­ raum, beispielsweise als versenkbare Einheit, angeordnet sein kann.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der in Rede stehenden Vorrichtung liegt auch dann vor, wenn die Niederdruck-Fil­ tereinrichtung aus mindestens zwei parallel geschalteten Fil­ tereinheiten zusammengesetzt ist, weil dies einerseits ermög­ licht, angesammelte Filterkuchen ohne jede Betriebsunterbre­ chung entfernen zu können, und andererseits gestattet, unter­ schiedliche Masseströme, beispielsweise denjenigen des Über­ laufs über die Ablaufkante und denjenigen der Hydraulikflüssig­ keit bei gesperrter Verbindungsleitung zwischen Behältersystem und Pumpenanordnung, in getrennten Zweigen zu behandeln, was insbesondere dann vorteilhaft durchführbar ist, wenn mindestens eine der Filtereinheiten nur mit dem Ausgang der Sammelleitung und mindestens eine weitere der Filtereinheiten nur mit dem Ausgang der mindestens einen Zulaufleitung, deren Eingangs­ öffnung sich im Bodenbereich des Behältersystems befindet, ver­ bunden ist.

Von Vorteil ist auch eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der die Niederdruck-Filtereinrichtung mit ei­ nem oder mehreren auswechselbaren Filtereinsätzen versehen ist oder bei der darüber hinaus die auswechselbaren Filtereinsätze Einweg-Filtersäcke sind, weil dies einerseits die notwendigen Unterbrechungsintervalle der Niederdruck- Filtereinrichtung zwecks Entfernung von Filterkuchen und andererseits den Ar­ beits- und Kostenaufwand für die gesamte Entsorgung der Filter­ kuchen erheblich reduziert.

Als sehr vorteilhaft erweist sich bei weiteren Ausführungsfor­ men der vorliegenden Vorrichtung auch, daß der Niveauschalter eine mechanisch, pneumatisch oder elektrisch arbeitende Meßan­ ordnung ist, deren Ausgangssignale mittels eines geeigneten Stellgrößengebers bekannter Art eine mechanische, pneumatische, hydraulische, elektromechanische oder elektromagnetische Stell­ größe erzeugen, die die Schaltstellung der Ventilanordnung der­ art beeinflußt, daß entweder die Sammelleitung zur Nieder­ druck-Filtereinrichtung und die Verbindungsleitung zwischen Be­ hältersystem und Pumpenanordnung auf Durchlaß geschaltet sind und die mindestens eine Zulaufleitung zur Nieder­ druck-Filtereinrichtung gesperrt ist oder letztere auf Durchlaß ge­ schaltet ist und die Sammelleitung zur Niederdruck-Filterein­ richtung sowie die Verbindungsleitung zwischen Behältersystem und Pumpenanordnung gesperrt sind, da solche Anordnungen einer­ seits aus bekannten und bewährten Bau-, Schalt- und Steuerele­ menten aufbaubar und ohne Schwierigkeiten in bestehenden Anla­ gen nachrüstbar sind und andererseits eindeutig sicherstellen, daß bei maximal mit Hydraulikflüssigkeit gefülltem Behältersy­ stem sowohl die unerwünschten Ablagerungen auf der Oberfläche der Hydraulikflüssigkeit separat abgezogen werden als auch gereinigte Hydraulikflüssigkeit in ausreichender Menge zu den diversen Verbrauchern transportiert wird und daß bei einer vor­ gegebenen Volumenverminderung der Hydraulikflüssigkeit im Be­ hältersystem vorsichtshalber der gesamte abgehende Massestrom von Hydraulikflüssigkeit auf seinem Weg vom Behältersystem zur Pumpenanordnung einem Reinigungsverfahren mittels einer Nieder­ druck-Filtereinrichtung unterzogen wird.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegen auch dann vor, wenn die Ventilanordnung aus einem oder mehreren Ein- und/oder Mehrwegventilen aufgebaut ist oder aus einem Satz von Schiebern und/oder Drehschiebern in den zu schaltenden Leitungen besteht oder wenn die Ventilanordnung aus ein oder mehreren Ein- und/oder Mehrwegventilen und/oder Schiebern und/oder Drehschiebern in den zu schaltenden Leitun­ gen aufgebaut ist, da es sich bei allen vorgenannten Elementen um bekannte und bewährte Bauteile handelt, deren - auch nach­ träglicher - Einbau in Anlagen der in Rede stehenden Art keine Schwierigkeiten bereitet und jederzeit bei Minimierung von Auf­ wand und Kosten zweckentsprechend kombinierbar und einsetzbar ist.

Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in der Zeichnung dargestellt.

Es zeigen:

Fig. 1 Schematische Skizze einer Anlage zur Versorgung von Verbrauchern im untertägigen Berg- und Tunnelbau mit Hydraulikflüssigkeit einschließlich einer erfindungs­ gemäßen Vorrichtung zur Reinhaltung der Hydraulik­ flüssigkeit in teilweise durchbrochener Darstellung.

Fig. 2 Schnitt durch eine gegenüber Fig. 1 geänderte Ausfüh­ rungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Reinhaltung von Hydraulikflüssigkeit im untertägigen Berg- und Tunnelbau in schematischer Darstellung.

Die Fig. 1 zeigt die schematische Skizze einer Anlage 1 zur Versorgung von Verbrauchern im untertägigen Berg- und Tunnelbau mit Hydraulikflüssigkeit einschließlich einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Reinhaltung der Hydraulikflüssigkeit in teil­ weise durchbrochener Darstellung, wobei die Anlage 1 aus einer Pumpenstation 2, Rohrleitungen 3, Verbrauchern 4, beispiels­ weise Gestellen eines Schreitausbaus, und weiteren Rohrleitun­ gen 5, die verbrauchte Hydraulikflüssigkeit von den Verbrau­ chern 4 zur Pumpenstation 2 zurückführen, besteht. In die Rohr­ leitungen 3 ist vor den Verbrauchern 4 eine Hochdruck-Filter­ einrichtung 6 zum Abfangen von Verunreinigungen, die weitgehend von den Innenseiten und Flanschverbindungen der Pumpen und Rohrleitungen stammen, integriert, in die weiteren Rohrleitun­ gen 5 ist mindestens eine Zwischenpumpstation 7 eingefügt, um trotz des maximal zulässigen Drucks von 20 bar in den weiteren Rohrleitungen 5 einen ordnungsgemäßen Transport der rückzufüh­ renden Hydraulikflüssigkeit sicherzustellen, sowie gegebenen­ falls eine hier nur der Vollständigkeit halber eingezeichnete Niederdruck-Filtereinrichtung 39. Die Pumpenstation 2 setzt sich aus einer an ein Vorratsgefäß 8 für ein Konzentrat aus mit einem Emulgator bekannter Art versehenem Mineralöl oder synthe­ tischem Öl und eine Frischwasserleitung 9 angeschlossenen Do­ siervorrichtung 10, beispielsweise in Form eines Statikmi­ schers, einem an diesen angekoppelten Behältersystem 11 und ei­ ner damit verbundenen Pumpenanordnung 12 zusammen, wobei das Behältersystem 11 neben der aus der Dosiervorrichtung 10 ange­ lieferten frisch aufbereiteten Hydraulikflüssigkeit auch die von den Verbrauchern 4 über die weiteren Rohrleitungen 5 zu­ rückgeführte Hydraulikflüssigkeit aufnimmt und die Pumpenan­ ordnung 12 üblicherweise aus mehreren parallel angeordneten ein- oder mehrstufigen Hochdruck-Pumpen aufgebaut ist, von denen jeweils mindestens eine im zyklischen Austausch als Re­ servepumpe vorgehalten wird.

Das Behältersystem 11 weist im vorliegenden Fall in seinem In­ nenraum einen nach oben offenen Hohlkörper 13 in Form eines Trichters mit im wesentlichen vertikal ausgerichteter Symme­ trieachse auf, dessen oberer Rand eine im wesentlichen horizon­ tal ausgerichtete Ablaufkante 14 definiert, von der im darge­ stellten Fall vorausgesetzt ist, daß sie ortsfest im Verhältnis zum Behältersystem 11 angeordnet ist. An seinem tiefsten Punkt geht der hier als Trichter ausgeführte Hohlkörper 13 in eine Sammelleitung 15 über, die als Rohr- oder gegebenenfalls auch als Schlauchleitung über mindestens eine Niederdruck-Absaug­ pumpe 27, beispielsweise in Form einer Druckluftpumpe, zu einer hier - jedoch nicht zwangsläufig - im Außenraum des Behältersy­ stems 11 angeordneten Niederdruck-Filtereinrichtung 16 führt, die ihrerseits über eine Abflußleitung 17 mit dem Behältersy­ stem 11 verbunden ist und das gereinigte Filtrat darüber in den Kreislauf der Hydraulikflüssigkeit zurückführt, wobei das hier dargestellte Niveau der Rückführung der Hydraulikflüssigkeit in das Behältersystem 11 nur beispielhaft und vorwiegend aus Grün­ den einer übersichtlichen zeichnerischen Gestaltung gewählt worden ist. Grundsätzlich steht es dem Fachmann frei, das Ni­ veau der Rückführung in das Behältersystem 11 nach Zweckmäßig­ keitsgründen - gegebenenfalls auch oberhalb des Niveaus der oben erwähnten Ablaufkante 14 - auszuwählen oder die Abflußlei­ tung 17 unmittelbar an geeigneter Stelle mit der Verbindungs­ leitung zwischen Behältersystem 11 und Pumpenanordnung 12 oder direkt mit der Pumpenanordnung 12 zu verbinden.

Die gestellte Aufgabe wird selbstverständlich auch von einer Anordnung erfüllt, bei der die Ablaufkante 14 aufgrund einer geeigneten Führung des zugehörigen Hohlkörpers 13, beispiels­ weise mittels entsprechender am Boden und/oder am Deckel oder an der Abdeckung des Behältersystems 11 befestigter Führungs­ stäbe und entsprechender Ösen am Hohlkörper 13, den Schwankun­ gen des Pegels der Oberfläche der Hydraulikflüssigkeit im Be­ hältersystem 11 zumindest innerhalb vorgegebener Grenzen folgen kann, wobei der Hohlkörper 13 auch durch andere Formen als durch einen oder mehrere Trichter verwirklicht werden kann, beispielsweise durch gerade oder umlaufend in einem horizontal ausgerichteten Querschnitt des Behältersystems 11 angeordnete Rinnen, die dann an einer oder mehreren Stellen ihrer Rinnen­ sohle mit je einem Arm einer Sammelleitung 15 verbunden sind. Die an die mit mindestens einer Niederdruck-Absaugpumpe 27 ver­ sehene Sammelleitung 15 anschließende Niederdruck-Filter­ einrichtung 16 kann grundsätzlich sowohl innerhalb als auch au­ ßerhalb des Behältersystems 11 angeordnet sein, wobei eine au­ ßerhalb des Behältersystems 11 angeordnete Niederdruck-Filter­ einrichtung 16 im allgemeinen allerdings bedienungs- und war­ tungsfreundlicher ist und ein kleineres und damit normalerweise günstigeres Volumen des Behältersystems 11 erfordert, das - un­ abhängig davon, ob es durch ein einzelnes Tankgefäß oder einen Verbund mehrerer Tankgefäße realisiert wird - üblicherweise ca. 2500 l Hydraulikflüssigkeit aufnehmen können muß.

Mit jeder der vorgenannten Vorrichtungen läßt sich erreichen, daß die die unerwünschten Ablagerungen sowohl biologischen als auch mechanischen Ursprungs tragende Oberfläche der Hydraulikflüssigkeit im Behältersystem 11 jedesmal dann, wenn sie aufgrund des Zuflusses von Hydraulikflüssigkeit von den Verbrauchern 4 oder aus der Dosiervorrichtung 10 den Pegel der Ablaufkante 14 erreicht, über die Ablaufkante 14 in den oder die Hohlkörper 13 ab- und anschließend der Nieder­ druck-Filtereinrichtung 16 zugeführt wird, wo die Verunreinigungen als entsorgbarer Filterkuchen zurückgehalten werden, während das gereinigte Filtrat über das Behältersystem 11 und/oder die Pumpenanordnung 12 in den Kreislauf der Hydraulikflüssigkeit zurückgeführt wird.

Die Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch eine gegenüber der Fig. 1 geänderte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Reinhaltung von Hydraulikflüssigkeit im untertägigen Berg- und Tunnelbau in schematischer Darstellung, wobei jedoch iden­ tische oder funktionsgleiche Bestandteile der Darstellung mit denselben Bezugszeichen versehen sind.

In einem Behältersystem 11, das der Übersichtlichkeit der Dar­ stellung halber auch hier nur als aus einem einzigen Tankgefäß 20 bestehend angenommen ist, auch wenn dies im allgemeinen nicht zwangsläufig ist, sind als nach oben offene Hohlkörper 13 zur Ausbildung einer ein- oder mehrteiligen Ablaufkante 14 ei­ nerseits eine an der Innenwand des Tankgefäßes 20 umlaufende und andererseits eine dem Durchmesser des Tankgefäßes folgende Rinne 21, 22 angeordnet, die an mehreren Stellen ihrer Rinnen­ sohle mit je einem Arm einer mit mindestens einer Nieder­ druck-Absaugpumpe 27, beispielsweise einer Druckluftpumpe, versehenen Sammelleitung 15 verbunden sind, die - wie schon in Fig. 1 dar­ gestellt - zu einer außerhalb des Tankgefäßes 20 angeordneten Niederdruck-Filtereinrichtung 16 führt. Diese Niederdruck-Fil­ tereinrichtung 16 weist im vorliegenden Fall zwei parallel ge­ schaltete Zweige 23, 24 auf, von denen nur einer (hier mit 23 bezeichnet) für die Filtrierung des Überlaufs der Oberfläche der Hydraulikflüssigkeit im Behältersystem 11 in die Rinnen 21, 22 dient, während der andere (hier mit 24 bezeichnet) an eine ebenfalls mit mindestens einer Niederdruck-Absaugpumpe 40, die gleichfalls eine Druckluftpumpe sein kann, versehene Zulauflei­ tung 25 angeschlossen ist, deren Eingangsöffnung 26 sich im Bo­ denbereich des Behältersystems 11 bzw. des Tankgefäßes 20 be­ findet. Der erstgenannte Zweig 23 ist - wie schon in Fig. 1 ge­ zeigt und bezüglich der Beispielhaftigkeit bereits in der dazu gehörigen obigen Beschreibung ausführlich diskutiert - über eine Abflußleitung 17 mit dem Behältersystem 11 verbunden, der zweite Zweig 24 ist dagegen - allerdings ebenfalls nicht zwangsläufig - direkt an die Pumpenanordnung 12 angeschlossen. Sowohl bei der bereits in der Fig. 1 dargestellten Nieder­ druck-Filtereinrichtung 16 als auch für jeden Zweig 23, 24 der hier gezeigten Niederdruck-Filtereinrichtung 16 ist es im übrigen vorteilhafterweise möglich und sinnvoll, zur Erleichterung der Entsorgung der entstehenden Filterkuchen von vornherein die Verwendung auswechselbarer Filterelemente, insbesondere jedoch von Einweg-Filtersäcken, vorzusehen - unabhängig davon, ob die Sammelleitung 15 und die Zulaufleitung 25 tatsächlich an ge­ trennte Zweige 23, 24 einer Niederdruck-Filtereinrichtung 16 oder gemeinsam an eine einzige Niederdruck-Filtereinrichtung 16 angeschlossen sind, was bei entsprechender Führung bzw. ent­ sprechendem Anschluß der dann mit der Abflußleitung 17 zusam­ menfallenden Zulaufleitung 25 an die Verbindungsleitung 28 zwi­ schen Behältersystem und Pumpenanordnung 12 oder direkt an die Pumpenanordnung 12 den Zweckmäßigkeitserwägungen des zu­ ständigen Fachmanns überlassen bleiben kann. Selbstverständlich steht es dem Fachmann gegebenenfalls auch frei, auf eine Nie­ derdruck-Absaugpumpe 40 und eine Niederdruck-Filtereinrichtung 16 bzw. einen Zweig 24 einer solchen innerhalb der Zulauflei­ tung 25 gänzlich zu verzichten und diese unmittelbar an die Pumpenanordnung 12 anzuschließen.

Sowohl die Sammelleitung 15 als auch die Zulaufleitung 25 und die Verbindungsleitung 28 enthalten je einen Teil einer Ven­ tilanordnung 29, mit denen jede dieser Leitungen 15, 25, 28 willkürlich geöffnet und gesperrt werden kann, wobei die Ände­ rung des jeweiligen Schaltzustandes von einem als mechanische, pneumatische oder elektrische Meßanordnung bekannter Art arbei­ tenden Niveauschalter 30 über einen aufgrund der Ausgangssi­ gnale dieses Niveauschalters 30 eine mechanische, pneumatische, hydraulische, elektromechanische oder elektromagnetische Stell­ größe bekannter Art erzeugenden Stellgrößengeber 31 derart ver­ ursacht wird, daß bei Absinken des Pegels der Oberfläche der Hydraulikflüssigkeit unter einen durch den Niveauschalter 30 vorgegebenen Pegel unterhalb der Ablaufkante 14 die Sammellei­ tung 15 und die Verbindungsleitung 28 gesperrt werden, die Zulaufleitung 25 dagegen geöffnet wird, während der Schaltzu­ stand der Ventilanordnung 29 ansonsten gerade entgegengesetzt - nämlich wie in der vorliegenden Fig. 2 dargestellt - ist. Damit wird verhindert, daß bei einer größeren Volumenverminderung der Hydraulikflüssigkeit im Behältersystem 11 Teile der - uner­ wünschten - Ablagerungen auf der Oberfläche der Hydraulikflüs­ sigkeit oder auch unerwünschte Schwebstoffe in der Hydraulik­ flüssigkeit von der Pumpenanordnung 12 ungehindert in die übli­ cherweise etwa in halber Höhe des Behältersystems 11 an diesem ansetzende Verbindungsleitung 28 und damit in den Versorgungs­ kreislauf der Hydraulikflüssigkeit abgesaugt werden. Dabei steht es allerdings auch hier im Belieben des Fachmanns, auf eine Installation der Ventilanordnung 29 in der einen oder an­ deren der vorgenannten Leitungen 15, 25 oder 28 zu verzichten, insbesondere auf diejenige in der Sammelleitung 15, wenn es un­ erheblich ist, ob die Abflußleitung 17 während des Absaugens von Hydraulikflüssigkeit allein durch die Zulaufleitung 25 an ihrer Rückkopplungsstelle mit dem Kreis der Hydraulikflüssig­ keit ständig Luft in das vorhandene System pumpt oder nicht.

Als Teile der Ventilanordnung 29 sind in der vorliegenden Dar­ stellung jeweils separate Drehschieber oder Hähne 32, 33, 34 gezeigt. Dies ist hier allerdings nur der Verdeutlichung des Geschehens halber vorgenommen worden. In der Praxis steht es dem Fachmann selbstverständlich frei, auch jede andere gleich­ wirkende Maßnahme bekannter Art durchzuführen, beispielsweise die Sammelleitung 15 und die Zulaufleitung 25 inner- oder au­ ßerhalb des Behältersystems 11 über einen gemeinsamen zweckent­ sprechend gesteuerten Drehschieber oder ein entsprechendes Mehrwegeventil, insbesondere dann, wenn Sammelleitung 15 und Zulaufleitung 25 mit einer einzigen gemeinsamen Nieder­ druck-Filtereinrichtung 16 verbunden werden sollen, oder aber alle drei Leitungen 15, 25, 28 über einen gemeinsamen zweckent­ sprechend gesteuerten Drehschieber oder ein entsprechendes Mehrwegeventil zu führen.

Nur der Vollständigkeit halber sei noch erwähnt, daß das Tank­ gefäß 20 selbstverständlich eines der bereits bisher benutzten Gefäße sein kann, die beispielsweise einschließlich ihrer Ober­ seite 35 geschlossen und dort allenfalls mit einer oder mehre­ ren stutzenartigen und - beispielsweise mit Deckeln, Kappen, speziellen Revisions-Klappen oder auch Sichtscheiben - abdeck­ baren Sichtöffnungen 36 versehen sind und außerdem in ihrem un­ teren Teil ein Mannloch 37 für Reparatur- und Wartungszwecke aufweisen. Ebenso ist die hier zumindest in Teilen dargestellte Pumpenstation 2 in der üblichen Weise mit einer Überlaufwanne 38 unterlegbar.

Ansonsten beschränkt sich das vorliegende Schutzbegehren selbstverständlich nicht nur auf die explizit offenbarten Aus­ führungsbeispiele, sondern auf alle von dem dieser Anmeldung zugrunde liegenden Erfindungsgedanken erfaßten und in den Schutzbereich der Patentansprüche 1 und 5 fallenden einschlägi­ gen Verwirklichungen der offenbarten Idee.

Bezugszeichenliste

1

Anlage zur Versorgung von Verbrauchern mit Hydraulikflüssigkeit

2

Pumpenstation

3

Rohrleitungen

4

Verbraucher, beispielsweise Gestelle eines Schreitausbaus

5

weitere Rohrleitungen

6

Hochdruck-Filtereinrichtung

7

Zwischenpumpstation

8

Vorratsgefäß für Konzentrat aus mit Emulgator versehenem Mineralöl oder synthetischem Öl

9

Frischwasserleitung

10

Dosiervorrichtung (Statikmischer)

11

Behältersystem

12

Pumpenanordnung (mehrere ein- oder mehrstufige Hochdruckpumpen)

13

nach oben offener Hohlkörper

14

Ablaufkante

15

Sammelleitung

16

,

39

Niederdruck-Filtereinrichtungen

17

Abflußleitung

20

Tankgefäß

21

,

22

Rinnen

23

,

24

Zweige einer Niederdruck-Filtereinrichtung

25

Zulaufleitung

26

Eingangsöffnung der Zulaufleitung

27

,

40

Niederdruck-Absaugpumpen (Druckluftpumpen)

28

Verbindungsleitung zwischen Behältersystem und Pumpenanordnung

29

Ventilanordnung

30

Niveauschalter

31

Stellgrößengeber

32

,

33

,

34

Schieber

35

Oberseite des Tankgefäßes

36

Abdeckbare Sichtöffnung

37

Mannloch

38

Überlaufwanne

Claims (19)

1. Vorrichtung zur Reinhaltung von Hydraulikflüssigkeit im untertägigen Berg- und Tunnelbau, wobei die Hydraulikflüs­ sigkeit zur Beaufschlagung einer Vielzahl von bewegbaren Maschinenelementen an einem vorgegebenen Ort untertage oder auch übertage in einer Mischstufe als Wasser-Öl-Emul­ sion, die neben dem Wasser einen Anteil von 1-2% mit einem Emulgator bekannter Art versetztem Mineralöl oder synthetischem Öl enthält, aufbereitet, in einem Behälter­ system vorgehalten, von dort mittels einer Pumpenanordnung über mit mindestens einer Hochdruck-Filtereinrichtung ver­ sehene Rohrleitungen von bis zu mehreren km Länge unter einem Druck von bis zu mehreren 100 bar zu den diversen Verbrauchern transportiert und von diesen anschließend über weitere Rohrleitungen in das Behältersystem zurückge­ führt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Behältersystem (11) in seinem Innenraum auf einem vorgegebenen Pegel eine ein- oder mehrteilige Ablaufkante (14) aufweist, die die obere Begrenzung eines oder mehre­ rer nach oben offener Hohlkörper (13) darstellt, der/die mittels einer ein- oder mehrarmigen, mit mindestens einer Niederdruck-Pumpe (27) versehene Sammelleitung (15) mit einer Niederdruck-Filtereinrichtung (16) verbunden ist/sind, die ihrerseits über eine Abflußleitung (17) mit dem Behältersystem (11) und/oder der Pumpenanordnung (12) in Verbindung steht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Behältersystem (11) in seinem Innenraum unterhalb des Pegels der Ablaufkante (14) mit einem Niveauschalter (30) bekannter Art versehen ist, dessen Ausgangssignale den Schaltzustand einer Ventilanordnung (29) mittels eines Stellgrößengebers (31) bekannter Art derart steuern, daß während des Absinkens der Oberfläche der Hydraulikflüssig­ keit im Behältersystem (11) unter einen vorgegebenen Pegel unterhalb der Ablaufkante (14) mindestens eine Zulauflei­ tung (25) zur Pumpenanordnung (12), deren Eingangsöffnung (26) sich im Bodenbereich des Behältersystems (11) befin­ det, auf Durchlaß geschaltet und gleichzeitig die Ver­ bindungsleitung (28) zwischen Behältersystem (11) und Pum­ penanordnung (12) gesperrt wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in die Zulaufleitung (25) mindestens eine Nieder­ druck-Pumpe (40) und eine dieser nachgeschaltete Nieder­ druck-Filtereinrichtung (16) oder ein spezieller Zweig (24) ei­ ner solchen integriert ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilanordnung (29) auch in die Sammelleitung (15) integriert ist und letztere parallel zur Verbin­ dungsleitung (28) zwischen Behältersystem (11) und Pumpenanordnung (12) sperrt oder auf Durchlaß schaltet.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der/die Hohlkörper (13) eine oder mehrere im wesentli­ chen horizontal ausgerichtete Rinnen (21, 22) sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der/die Hohlkörper (13) ein oder mehrere Trichter mit im wesentlichen vertikal ausgerichteter Symmetrieachse sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der/die Hohlkörper (13) innerhalb vorgegebener Grenzen dem variablen Pegel der Oberfläche der Hydraulikflüs­ sigkeit folgt/folgen.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der/die Hohlkörper (13) relativ zum Behältersystem (11) ortsfest angeordnet ist/sind.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Niederdruck-Filtereinrichtung (16) außerhalb des Behältersystems (11) angeordnet ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Niederdruck-Filtereinrichtung (16) aus mindestens zwei parallel geschalteten Filtereinheiten (23, 24) zusammengesetzt ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Filtereinheiten (23, 24) nur mit dem Ausgang der Sammelleitung (15) und mindestens eine weitere der Filtereinheiten (23, 24) nur mit dem Ausgang der mindestens einen Zulaufleitung (25), deren Eingangs­ öffnung (26) sich im Bodenbereich des Behältersystems (11) befindet, verbunden ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Niederdruck-Filtereinrichtung (16) mit einem oder mehreren auswechselbaren Filtereinsätzen versehen ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die auswechselbaren Filtereinsätze Einweg-Filtersäcke sind.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Niveauschalter (30) eine mechanisch arbeitende Meßanordnung ist, deren Ausgangssignale mittels eines ge­ eigneten Stellgrößengebers (31) bekannter Art eine mechanische, pneumatische, hydraulische, elektromechani­ sche oder elektromagnetische Stellgröße erzeugen, die die Schaltstellung der Ventilanordnung (29) derart beeinflußt, daß entweder die Sammelleitung (15) zur Niederdruck-Fil­ tereinrichtung (16) und die Verbindungsleitung (28) zwi­ schen Behältersystem (11) und Pumpenanordnung (12) auf Durchlaß geschaltet sind und die mindestens eine Zulauf­ leitung (25) zur Niederdruck-Filtereinrichtung (16) ge­ sperrt ist oder letztere auf Durchlaß geschaltet ist und die Sammelleitung (15) zur Niederdruck-Filtereinrichtung (16) sowie die Verbindungsleitung (28) zwischen Behälter­ system (11) und Pumpenanordnung (12) gesperrt sind.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Niveauschalter (30) eine pneumatisch arbeitende Meßanordnung ist, deren Ausgangssignale mittels eines ge­ eigneten Stellgrößengebers (31) bekannter Art eine mechanische, pneumatische, hydraulische, elektromechani­ sche oder elektromagnetische Stellgröße erzeugen, die die Schaltstellung der Ventilanordnung (29) derart beeinflußt, daß entweder die Sammelleitung (15) zur Niederdruck-Fil­ tereinrichtung (16) und die Verbindungsleitung (28) zwi­ schen Behältersystem (11) und Pumpenanordnung (12) auf Durchlaß geschaltet sind und die mindestens eine Zulauf­ leitung (25) zur Niederdruck-Filtereinrichtung (16) ge­ sperrt ist oder letztere auf Durchlaß geschaltet ist und die Sammelleitung (15) zur Niederdruck-Filtereinrichtung (16) sowie die Verbindungsleitung (28) zwischen Behälter­ system (11) und Pumpenanordnung (12) gesperrt sind.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Niveauschalter (30) eine elektrisch arbeitende Meßanordnung ist, deren Ausgangssignale mittels eines ge­ eigneten Stellgrößengebers (31) bekannter Art eine mechanische, pneumatische, hydraulische, elektromechani­ sche oder elektromagnetische Stellgröße erzeugen, die die Schaltstellung der Ventilanordnung (29) derart beeinflußt, daß entweder die Sammelleitung (15) zur Niederdruck-Fil­ tereinrichtung (16) und die Verbindungsleitung (28) zwi­ schen Behältersystem (11) und Pumpenanordnung (12) auf Durchlaß geschaltet sind und die mindestens eine Zulauf­ leitung (25) zur Niederdruck-Filtereinrichtung (16) ge­ sperrt ist oder letztere auf Durchlaß geschaltet ist und die Sammelleitung (15) zur Niederdruck-Filtereinrichtung (16) sowie die Verbindungsleitung (28) zwischen Behälter­ system (11) und Pumpenanordnung (12) gesperrt sind.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilanordnung (29) aus einem oder mehreren Ein- und/oder Mehrwegventilen aufgebaut ist.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilanordnung (29) aus einem Satz von Schiebern und/oder Drehschiebern (32, 33, 34) in den zu schaltenden Leitungen (15, 25, 28) besteht.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilanordnung (29) aus ein oder mehreren Ein- und/oder Mehrwegventilen und/oder Schiebern und/oder Dreh­ schiebern (32, 33, 34) in den zu schaltenden Leitungen (15, 25, 28) aufgebaut ist.