DE19729053A1 - Düse zur Staubbekämpfung im untertägigen Berg- und Tunnelbau - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Düse zur Staubbekämpfung im unter­ tägigen Berg- und Tunnelbau gemäß den Merkmalen des Oberbe­ griffs des Patentanspruchs 1.

Solche Düsen sind seit langem Stand der Technik und werden an den unterschiedlichsten Maschinenelementen von Einrichtungen des untertägigen Berg- und Tunnelbaus, beispielsweise an den Walzen von Walzenschrämladern, an den Schilden von Schildaus­ baugestellen oder an den Gehäusen an Bandübergaben, angeordnet, wobei diese Maschinenelemente ihrerseits ein System von Vertei­ lerkanälen aufweisen, das einerseits an eine gemeinsame Speise­ leitung einer staubbindenden Flüssigkeit, vorzugsweise Frisch­ wasser, angeschlossen ist und andererseits in einer Mehrzahl von Zuflußöffnungen zur Ankopplung der in Rede stehenden Düsen endet. Die Zuflußöffnungen sind dabei im allgemeinen als mit einem Innengewinde versehene Gewindebohrungen ausgeführt, um diese Anschlußelemente zumindest beim Transport und der Montage vor dem endgültigen Betriebseinsatz vor vorzeitigen Beschädi­ gungen - die bei einer Ausbildung der Anschlußelemente als mit einem Außengewinde versehene vorstehende Zapfen im rauhen Berg­ baubetrieb normalerweise kaum zu vermeiden wären - zu schützen, die Düsen selbst sind dementsprechend zumindest an ihrem der jeweiligen Zuflußöffnung zugewandten Ende als mit einem Außen­ gewinde versehene Hohlzylinder ausgebildet, die bei Beschädi­ gungen oder sonstigen Störungen ihres normalen Betriebsein­ satzes wesentlich einfacher zugänglich und auswechselbar sind als wenn sie als mit einem Innengewinde versehene Hohlzylinder jedesmal gemeinsam mit als Zapfen ausgebildeten und kraft­ schlüssig mit den Verteilerkanälen in oder an den jeweiligen Maschinenelementen verbundenen Anschlußelementen gewartet oder repariert werden müßten.

Die vorgenannten Speiseleitungen bilden ihrerseits ein häufig viele km langes System, das letztendlich an einer Übergabesta­ tion am Füllort oder einem sonstigen Schachtzugang mit der staubbindenden Flüssigkeit, d. h. im allgemeinen Frischwasser, beaufschlagt wird. Schon wegen dieses hohen Materialverbrauchs an Leitungsmaterial, d. h. insbesondere Rohren, wird für die In­ stallation des Speiseleitungssystems jedoch auch bei der Ver­ wendung von Frischwasser kein für Trinkwasser zugelassenes Rohrmaterial verwendet, sondern normalerweise preiswerte Eisen- oder Stahlrohre. Dies hat jedoch zur Folge, daß selbst bei kurzfristigen Unterbrechungen des Flüssigkeitstransportes, die aber schon wegen das ständigen Wanderns der untertägigen Abbau­ betriebe und der damit entstehenden Notwendigkeit der Anpassung des Speiseleitungssystems an diese Wanderung sehr häufig erfor­ derlich sind, sofort eine Korrosion der Innenwände der Speise­ leitungen erfolgt.

Wird der Flüssigkeitstransport wieder aufgenommen, ist es un­ vermeidlich, daß der Flüssigkeitsstrom eine Vielzahl von mehr oder weniger großen festen Partikeln von den korrodierten Wän­ den mitreißt, deren Mehrzahl eine Körnung aufweist, deren Durchmesser genau in der Größenordnung derjenigen der Auslaß­ öffnungen der Düsen - nämlich im Bereich einiger zehntel mm - liegt. Dies führt dann zwangsläufig dazu, daß eine große Zahl der in Rede stehenden Düsen durch die vorgenannten Partikel mehr oder weniger schnell verstopft wird, was einerseits den erforderlichen Wirkungsgrad der Staubbekämpfung unmittelbar er­ heblich vermindert und andererseits zeit- und kostenaufwendige Wartungs- und Reparaturarbeiten an der Vielzahl der betroffenen Düsen erfordert, wobei es keineswegs selten ist, daß sich die vorgenannten Partikel - zumindest nach mehrmaligem Trockenfal­ len und erneutem Beaufschlagen einer Düse mit staubbindender Flüssigkeit - derart in der Auslaßöffnung einer Düse verkeilen, das letztere nach einem Austausch gegen eine durchgängige Düse nicht mehr gereinigt, sondern nur noch als Schrott entsorgt werden kann.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Düse zur Staubbekämpfung im untertägigen Berg- und Tunnel­ bau zur Verfügung zu stellen, die in der Mehrzahl aller vorge­ nannten Fälle zumindest bei jeder Unterbrechung der Beaufschla­ gung einer ganzen Gruppe oder aller an einem Staubbekämpfungs­ system angeordneter Düsen mit staubbindender Flüssigkeit, ins­ besondere Frischwasser, eine Selbstreinigung ihrer Aus­ laßöffnung durchführt, wobei dies mit einfachen mechanischen Mitteln und unter Beibehaltung der wesentlichen äußeren Abmes­ sungen der bisher bekannten Düsen der in Rede stehenden Art er­ reicht wird.

Diese Aufgabe löst die erfindungsgemäße Düse mit Hilfe der Ge­ samtheit der Merkmale des Patentanspruchs 1.

Dabei erweist es sich als besonders vorteilhaft, daß im Innen­ raum des Düsenkörpers ein dessen Querschnittsfläche in keinem Falle vollständig ausfüllender Ventilkörper angeordnet ist, der von einer elastischen, die Querschnittsfläche des Düsenkörpers nur teilweise beanspruchenden Haltevorrichtung bekannter Art gegenüber dem Düsenkörper derart getragen wird, daß er bei Be­ aufschlagung der Düse mit staubbindender Flüssigkeit gegen einen auf der Innenseite der Abschlußplatte angeordneten Dicht­ sitz gedrückt wird und bei fehlender Beaufschlagung mit staub­ bindender Flüssigkeit in eine einen vorgegebenen Abstand zur Abschlußplatte aufweisende Ruhestellung zurückkehrt, wobei der Ventilkörper mindestens eine Durchgangsöffnung aufweist, deren Querschnittsfläche der zu erzeugenden Strahlcharakteristik be­ kannter Art angepaßt ist und die jeweils mit einer Auslaßöff­ nung in der Abschlußplatte fluchtet, deren Querschnittsfläche die Ausbreitung des von der Durchgangsöffnung erzeugten Strahls der staubbindenden Flüssigkeit nicht einschränkt, weil eine solche Anordnung zunächst ermöglicht, daß sich während der Durchströmung der Düse mit staubbindender Flüssigkeit, insbe­ sondere mit mit Schmutzpartikeln von den Rohrwänden befrachte­ tem Frischwasser, zwar Schmutzpartikel aus der Flüssigkeit in und - in Strömungsrichtung gesehen - vor der oder den Durch­ gangsöffnung(en) im Ventilkörper absetzen und die Durchgangs­ öffnung(en) verstopfen, im Moment einer Unterbrechung der Be­ aufschlagung einer ganzen Gruppe oder aller an einem Staubbe­ kämpfungssystem angeordneten Düsen mit staubbindender Flüssig­ keit, die in mit Walzenschrämladern versehenen Abbaubetrieben des deutschen Steinkohlenbergbaus im Normalbetrieb in einem Rhythmus von etwa 30 bis 60 min erfolgt, der Ventilkörper je­ doch in seine Ruhestellung zurückkehrt, wobei er allseits von Flüssigkeit umspült wird, die mittels der dabei entstehenden Turbulenzen die abgesetzten Schmutzpartikel aufwirbelt und mit dem nunmehr im wesentlichen um den Ventilkörper und durch die jeweilige(n) Auslaßöffnung(en) in der Abschlußplatte mit deut­ lich größerer Querschnittsfläche gegenüber derjenigen der Durchlaßöffnung(en) im Ventilkörper erfolgenden Flüssigkeits­ strom aus der Düse fortspült. Dieser Effekt läßt sich allein dadurch erreichen, daß aus bekanntem bearbeitbarem Material, beispielsweise Eisen oder Messing, ein Ventilkörper beliebiger geeigneter - möglichst einfach herstellbarer - Gestalt erzeugt und mit einer oder mehreren Bohrungen mit vorgegebenen Durch­ messern in der Größenordnung von einigen zehntel mm oder Schlitzen vorgegebener Abmessung, die ebenfalls in der Größen­ ordnung von einigen zehntel mm liegen, versehen wird, die Aus­ laßöffnung(en) in der Abschlußplatte einer Düse herkömmlicher Art aufgebohrt wird/werden, die Innenseite der Abschlußplatte einer Düse herkömmlicher Art entsprechend der ihr zuzuwendenden Oberfläche des Ventilkörpers als Dichtsitz bearbeitet, bei­ spielsweise geschliffen oder gehont, wird und der Ventilkörper mittels einer elastischen und ihn reproduzierbar zwischen sei­ ner Ruhelage und dem vorgenannten Dichtsitz innerhalb des Dü­ senkörpers führenden Haltevorrichtung bekannter Art, bei­ spielsweise einer geeigneten Federanordnung, relativ zum Düsen­ körper fixiert wird, wobei die Haltevorrichtung ihrerseits ortsfest mit dem Düsenkörper verbunden wird, beispielsweise mittels einer Schraubenvorrichtung, einer Klemmung oder einer elastischen Nut-Feder-Verbindung. D.h. insgesamt läßt sich das gewünschte Ergebnis tatsächlich mit einfachen mechanischen Mit­ teln erreichen, deren Herstellung und Montage einen wesentlich geringeren Arbeitszeit- und Kostenaufwand erfordert als die ständige Wartung und/oder Reparatur verstopfter Düsen im lau­ fenden untertägigen Bergbau- oder Tunnelbaubetrieb.

Als vorteilhaft ist auch eine Ausführungsform der erfindungsge­ mäßen Düse anzusehen, bei der der Düsenkörper eine im wesentli­ chen hohlzylindrische Gestalt aufweist, da dies insbesondere die Konstruktion der Elemente zur Kopplung der erfin­ dungsgemäßen Düsen mit den Zuflußöffnungen in den einschlägigen Maschinenelementen wesentlich erleichtert, insbesondere dann, wenn jede Düse zur Ankopplung an eine Zuflußöffnung in einem Maschinenelement im Bereich ihres dieser Zuflußöffnung zuge­ wandten Endes mit einem Schraubengewinde versehen und dieses Schraubengewinde ein Außengewinde ist.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der in Rede stehenden Düse liegt auch vor, wenn die Abschlußplatte als den Hohlkörper zumindest teilweise überkragende Sechskantplatte ausgebildet ist, weil die Abschlußplatte und damit die Düse selbst unmit­ telbar mit einem entsprechenden Schraubenschlüssel in Eingriff bringbar ist, was die Montage und Demontage der Düsen an bzw. von den sie tragenden Maschinenelementen von vornherein wesent­ lich erleichtert und vereinfacht.

Als vorteilhaft erweist sich außerdem eine Ausführungsform der vorliegenden Düse, bei der diese als staubbindende Flüssigkeit Wasser versprüht, da die Düse dann einerseits aus bekannten Me­ tallegierungen ohne Sonderspezifikationen herstellbar ist und andererseits nach dem Versprühen der staubbindenden Flüssigkeit keine zusätzlichen kostenträchtigen Umweltschutzmaßnahmen ergriffen werden müssen.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Düse ist auch dann gegeben, wenn der Ventilkörper eine senkrecht zur Längsachse des Düsenkörpers orientierte Scheibe ist, weil diese einerseits eine aus jedem in Frage kommenden Material auf ein­ fache Weise herstellbare geometrische Gestalt aufweist und da­ mit andererseits auch eine einfache Gestaltung des auf der In­ nenseite der Abschlußplatte auszuarbeitenden Dichtsitzes ermög­ licht, wobei es außerdem von Vorteil ist, wenn die Scheibe zen­ trisch im Düsenkörper angeordnet ist und an ihrem Seitenrand einen Spalt gleicher Breite zu den gegenüberliegenden Innenwandbereichen des Düsenkörpers ausbildet, da damit sicher­ gestellt wird, daß das Umspülen des Ventilkörpers mit staubbin­ dender Flüssigkeit bei einer Unterbrechung der Flüssigkeits­ zufuhr zu einer Gruppe oder allen in einem Staubbekämpfungssy­ stem angeordneten Düsen allseitig im gleichen Maße und mit sym­ metrischer Turbulenzverteilung erfolgt, so daß sich vor oder hinter dem Ventilkörper keine ungewollten Ablagerungszonen für aufgewirbelte Schmutzpartikel ausbilden können.

Vorteilhaft ist weiterhin eine Ausführungsform der vorliegenden Düse, bei der der Ventilkörper nur eine Durchlaßöffnung auf­ weist, da damit vermieden wird, daß am Ventilkörper zu irgend­ einem Zeitpunkt unerwünschte Kräfte oder Kräftepaare angreifen, die mehr oder weniger rasch die elastische Haltevorrichtung deformieren und damit die ordnungsgemäße Funktion der Düse beeinträchtigen. Letzteres wird vorteilhafterweise insbesondere dann vermieden, wenn die einzige Durchlaßöffnung des Ventilkör­ pers derart in diesem angeordnet ist, daß sie im wesentlichen mit der Längsachse des Düsenkörpers zusammenfällt.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der in Rede stehen­ den Düse ist dann gegeben, wenn die elastische Haltevorrichtung eine Spiralfeder bekannter Art ist, da es sich dabei um be­ kannte und bewährte Bauteile mit jeweils eindeutig vorgebbaren elastischen Eigenschaften handelt, die ohne wesentliche Be­ schränkung des Durchflußquerschnittes im Düsenkörper sowohl mittels einer der verschiedenen bekannten und erprobten Metho­ den eindeutig am Düsenkörper festlegbar sind als auch den Ven­ tilkörper auf vorgegebener Bahn und mit vorgegebenem Bewegungs­ ablauf in Abhängigkeit vom Flüssigkeitsdruck innerhalb der Düse zwischen der Ruhelage des Ventilkörpers und dem Dichtsitz an der Abschlußplatte führen können. Das läßt sich vorteilhafter­ weise insbesondere dann verwirklichen, wenn die Spiralfeder an einem in die Eingangsöffnung des Düsenkörpers eingesetzten und kraftschlüssig mit diesem verbundenen, mit mindestens einer Einlaßöffnung ausreichender Querschnittsfläche versehenen Ab­ stützelement verankert ist oder außerdem das Abstützelement mittels Schraubverbindung bekannter Art kraftschlüssig mit dem Düsenkörper verbunden ist.

Als vorteilhaft erweist sich bei einer anderen Weiterbildung der erfindungsgemäßen Düse auch, daß der Dichtsitz als zu der der Abschlußplatte zugewandten Oberfläche des Ventilkörpers komplementäre Fläche auf der Innenseite der Abschlußplatte aus­ gebildet ist, da damit keine zusätzlichen und für sich war­ tungs- und/oder reparaturbedürftigen Konstruktionselemente in die Düse eingebracht werden müssen, wobei der vorgenannte Vor­ teil insbesondere dann gegeben ist, wenn der Dichtsitz als ringförmige ebene Anlagefläche um eine einzige zentralsymmetri­ sche Auslaßöffnung in der Abschlußplatte auf deren Innenseite ausgebildet ist, was eine besonders einfache Herstellung des gewünschten Dichtsitzes gestattet.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Düse ist in der Zeichnung dargestellt.

Es zeigen:

Fig. 1a Schnitt durch eine erfindungsgemäße Düse in ihrer Ru­ hestellung vor der Beaufschlagung mit einer staubbin­ denden Flüssigkeit in schematischer und teilweise durchbrochener Darstellung.

Fig. 1b Schnitt durch eine erfindungsgemäße Düse in ihrem Be­ triebszustand während der Beaufschlagung mit einer staubbindenden Flüssigkeit in schematischer und teil­ weise durchbrochener Darstellung.

Fig. 2a Schnitt durch eine Düse gemäß Fig. 1b, deren Durch­ gangsöffnung während des Betriebes von Schmutzparti­ keln in der staubbindenden Flüssigkeit zugesetzt wor­ den ist.

Fig. 2b Schnitt durch die Düse gemäß Fig. 2a kurz nach einer Unterbrechung der Beaufschlagung mit staubbindender Flüssigkeit.

Die Fig. 1a und 1b zeigen jeweils einen Schnitt durch eine er­ findungsgemäße Düse 1, und zwar einerseits (Fig. 1a) im Zustand der Ruhestellung vor der Beaufschlagung mit einer staubbinden­ den Flüssigkeit, vorzugsweise Frischwasser, und andererseits (Fig. 2b) im Betriebszustand während der Beaufschlagung mit der vorgenannten staubbindenden Flüssigkeit. Dabei besteht die Düse 1 jeweils aus einem hier - jedoch nicht zwangsläufig - als Hohlzylinder vorausgesetzten Düsenkörper 2 in Form eines ge­ streckten Hohlkörpers, der an seinem einen Ende mit einer hier - jedoch ebenfalls nicht zwangsläufig - einstückig mit ihm ver­ bundenen, mindestens eine Auslaßöffnung 3 aufweisenden Ab­ schlußplatte 4 abgeschlossen ist und an seinem anderen Ende eine Vorrichtung zur Ankopplung an eine in oder an einem ein­ schlägigen Maschinenelement angeordnete Zuflußöffnung bekannter und daher hier nicht explizit dargestellter Art für die vorge­ nannte staubbindende Flüssigkeit aufweist, die hier - jedoch ebenfalls nicht zwangsläufig - als auf dem Düsenkörper 2 einge­ schnittenes Außengewinde 5 vorausgesetzt ist und mit einer Zu­ flußöffnung zusammenwirkt, die ihrerseits als rohrartiges und mit einem Innengewinde versehenes Endstück eines in oder an dem jeweiligen Maschinenelement angeordneten Verteilerkanals ausge­ bildet und vorzugsweise versenkt in der Oberfläche des jeweili­ gen Maschinenelements angeordnet ist. Im Inneren des Düsenkör­ pers 2 ist ein parallel zu dessen Längsachse 6 beweglicher Ven­ tilkörper 7 angeordnet, der einerseits mit mindestens einer Durchgangsöffnung 8 versehen ist, die mit der hier einzigen Auslaßöffnung 3 in der Abschlußplatte 4 fluchtet und die ge­ wünschte Strahlcharakteristik der abzustrahlenden staubbinden­ den Flüssigkeit - beispielsweise einen Vollstrahl, Flachstrahl oder Vollkegelstrahl - erzeugt, und andererseits von einer ela­ stischen Haltevorrichtung 9 getragen und geführt wird, die im vorliegenden - jedoch nicht zwangsläufigen - Fall durch eine an einem ihrer Enden von einem mittels Schraubverbindung 10 kraft­ schlüssig mit dem Düsenkörper 2 verbundenen - hier ringförmigen und eine ausreichend große Einlaßöffnung 16 aufweisenden - Ab­ stützelement 11 ortsfest fixierte und an ihrem anderen - beweg­ lichen - Ende kraftschlüssig mit dem Ventilkörper 7 verbundene Spiralfeder 12 verwirklicht wird. Dabei ist diese Halterung und Führung so dimensioniert, daß der Ventilkörper 7, der hier - jedoch ebenfalls nicht zwangsläufig - als senkrecht zur Längsachse 6 des Düsenkörpers 2 ausgerichteter scheibenförmiger Körper vorausgesetzt ist, stets nur zwischen einer vorgegebenen Ruhestellung vor der Beaufschlagung der Düse 1 mit einer staub­ bindenden Flüssigkeit (Fig. 1a) und der durch die Beaufschla­ gung der Düse 1 mit einer staubbindenden Flüssigkeit verursach­ te und gegen die vorgegebene Federkraft der Spiralfeder 12 er­ folgende Anlage an einem auf der dem Ventilkörper 7 zugewandten Oberfläche der Abschlußplatte 4 ausgearbeiteten Dichtsitz 13, dessen Ausbildung der ihm zugewandten Oberfläche des Ventilkör­ pers 7 komplementär ist, d. h. im dargestellten Fall eine ring­ förmige Fläche aufweist, hin- und herwandern kann, wobei der Bewegungsablauf selbst automatisch durch die Änderung des Innendrucks der staubbindenden Flüssigkeit in der Düse 1 be­ stimmt wird.

Bei der dargestellten Düse 1 ist im übrigen vorausgesetzt, daß die hier einstückig mit dem Düsenkörper 2 verbundene Abschluß­ platte 4 mit dem ihr unmittelbar benachbarten Teil des Düsen­ körpers 2 einen um die Längsachse 6 umlaufenden Sechskant-Kopf ausbildet, der dem unmittelbaren Eingriff eines Schrauben­ schlüssels entsprechender Größe und damit einem schnellen Zu­ griff auf die Düse 1 bei der Montage oder Demontage dient. Au­ ßerdem liegen der vorliegenden Düse die Voraussetzungen zu­ grunde, daß zum einen die Durchgangsöffnung(en) im Ventilkörper 7 dieselbe Ausbildung und Funktion hat/haben wie die Auslaßöff­ nungen in herkömmlichen Düsen und die Auslaßöffnung 3 der vor­ liegenden Düse 1 gegenüber den Auslaßöffnungen herkömmlicher Düsen soweit aufgebohrt ist, daß sie den von der Durchgangsöff­ nung 8 im Ventilkörper 7 erzeugten Strahl in keinem Fall beein­ flußt, daß zum anderen der Ventilkörper 7 selbst die innere Querschnittsfläche des Düsenkörpers 2 senkrecht zu seiner Längsachse 6 in keinem Falle vollständig ausfüllt, sondern vor­ zugsweise einen umlaufenden Spalt 14 gleicher Breite zwischen sich und den ihm jeweils gegenüberliegenden Wandflächen des Dü­ senkörpers 2 ausbildet, daß weiterhin die elastische Haltevor­ richtung 9 ebenfalls in keinem Falle einen vollständigen Ver­ schluß der inneren Querschnittsfläche des Düsenkörpers 2 senk­ recht zu dessen Längsachse 6 herbeiführt und daß das Abstütz­ element 11 in der dargestellten oder einer ähnlichen Ausbildung auch die Funktionen des bisher zur Erzeugung eines Vollkegel­ strahles verwendeten Düseneinsatzes bekannter Art zur Erzeugung eines Dralls der an der Innenwand eines Düsenkörpers 2 ent­ langströmenden Bereiche der staubbindenden Flüssigkeit überneh­ men kann. Die Abmessungen der Durchgangsöffnung(en) liegen da­ bei sowohl als Durchmesser einer Bohrung als auch als Seiten­ ränder eines Schlitzes üblicherweise in der Größenordnung eini­ ger zehntel mm.

Selbstverständlich lassen sich die vorgenannten körperlichen Merkmale der erfindungsgemäßen Düse 1 auch durch jede gleichwirkende Ausbildung ersetzen, beispielsweise durch einen an einem seiner Enden durch eine geeignet geformte und mit min­ destens einer Auslaßöffnung 3 versehene Abschlußplatte 5 abgeschlossenen Düsenkörper 2 aus einem Vier-, Sechs- oder son­ stigen Mehrkantrohr, der an seinem anderen Ende eine der jewei­ ligen Zuflußöffnung angepaßte Vorrichtung zur Ankopplung auf­ weist, beispielsweise ebenfalls ein zylindrisches Außengewinde 5 oder ein zylindrisches oder mehrkantiges Kopplungselement mit einem Dichtring und einem Bajonettverschluß. Die Abschlußplatte 5 kann dabei ein separates Bauelement sein, das nachträglich kraftschlüssig und flüssigkeitsdicht, beispielsweise mittels Schraubverbindung und Dichtring oder mittels klemmenden Ein­ schlagens, mit dem Düsenkörper 2 verbunden wird. Ebenso kann der scheibenförmige Ventilkörper 7 ohne Beeinträchtigung seiner Wirkungsweise einerseits nicht als runde, sondern als mehreckige Scheibe ausgeführt werden oder aber andererseits als Kegel oder Kegelstumpf oder auch als mehreckige Pyramide oder als mehreckiger Pyramidenstumpf, solange nur der an der Abschluß­ platte 5 auszubildende Dichtsitz 13 die entsprechende komple­ mentäre Ausbildung erfährt. Desgleichen kann selbstverständlich auch die elastische Halterung 9 durch jede gleichwirkende An­ ordnung ersetzt werden, beispielsweise durch eine unmittelbar an der Abschlußplatte 4 ohne zusätzliches Abstützelement 11 ortsfest fixierte Spiralfeder 12 oder auch eine sonstige ge­ eignete Federanordnung, beispielsweise eine einseitig am Düsen­ körper angeschlagene Blattfeder.

Die Fig. 2a und 2b verdeutlichen insbesondere die Wirkungsweise der in Rede stehenden Düse 1, wobei gleiche Elemente wie in den Fig. 1a und 1b auch hier mit den bereits dort verwendeten Be­ zugszeichen gekennzeichnet werden. Die Fig. 2a zeigt dabei eine Düse 1 in demselben Zustand wie dem in Fig. 1b gezeigten, d. h. im Betriebszustand, in dem die Düse 1 mit staubbindender Flüs­ sigkeit, vorzugsweise Frischwasser, beaufschlagt ist. Im darge­ stellten Fall haben sich allerdings in und vor dem Eingangsbe­ reich der Durchgangsöffnung 8 des Ventilkörpers 7 eine Reihe von Schmutzpartikeln 15 aus der staubbindenden Flüssigkeit ab­ gesetzt und den weiteren ordnungsgemäßen Betrieb der Düse 1 un­ terbrochen. In der Fig. 2b ist nun gezeigt, was mit diesen Schmutzpartikeln 15 bei der nächsten fälligen Unterbrechung des Zustroms von staubbindender Flüssigkeit- zu der Gesamtheit der Düsen 1 geschieht. Mit abnehmendem Innendruck der staubbin­ denden Flüssigkeit - schon allein durch die noch ordnungsgemäß arbeitenden weiteren Düsen 1 im Gesamtsystem verursacht - zieht die Spiralfeder 12 den Ventilkörper 7 gegen den nachlassenden Innendruck der staubbindenden Flüssigkeit in Richtung auf die in Fig. 1a dargestellte Ruhestellung. Dabei wird der Ventilkör­ per 7 jedoch vom Moment des Abhebens von seinem Dichtsitz 13 an allseitig von staubbindender Flüssigkeit umspült, und zwar un­ ter Ausbildung erheblicher Turbulenzen, die die vor und im Ein­ gangsbereich der Durchgangsöffnung 8 abgelagerten Schmutzparti­ kel 15 aufwirbeln, so daß diese mit der vor allem um den Ven­ tilkörper 7 abströmenden staubbindenden Flüssigkeit aus der Düse 1 ausgespült werden. Nach dem Versiegen des Stroms der staubbindenden Flüssigkeit kehrt die Düse 1 dann in den in Fig. 1a dargestellten Ausgangszustand zurück und ist jetzt ohne zu­ sätzlichen Wartungs- oder Reparaturaufwand wieder einsatzfähig.

Selbstverständlich ist das Schutzbegehren der vorliegenden Pa­ tentanmeldung nicht auf die explizit dargestellten und/oder be­ schriebenen Ausführungsbeispiele der in Rede stehenden Düse be­ schränkt, sondern betrifft alle denkbaren Ausführungsformen ei­ ner solchen Düse, soweit sie durch den Schutzumfang des Pa­ tentanspruchs 1 erfaßt werden.

Bezugszeichenliste

1

Düse

2

Düsenkörper

3

Auslaßöffnung

4

Abschlußplatte

5

Außengewinde

6

Längsachse des Düsenkörpers

7

Ventilkörper

8

Durchgangsöffnung

9

elastische Haltevorrichtung

10

Schraubverbindung

11

Abstützelement

12

Spiralfeder

13

Dichtsitz

14

umlaufender Spalt gleicher Breite

15

Schmutzpartikel

16

Einlaßöffnung des Abstützelements

Claims (15)

1. Düse zur Staubbekämpfung im untertägigen Berg- und Tunnel­ bau mit einem Düsenkörper in Form eines gestreckten Hohl­ körpers, der mit einem seiner Enden an vorgegebene Zufluß­ öffnungen einer staubbindenden Flüssigkeit in einschlägi­ gen Maschinenelementen ankoppelbar ist, an seinem der je­ weiligen Zuflußöffnung zugewandten Ende eine im wesentli­ chen der inneren Querschnittsfläche des Hohlkörpers ent­ sprechende Eingangsöffnung aufweist und an seinem gegen­ überliegenden Ende mit einer kraftschlüssig und flüssig­ keitsdicht oder einstückig mit ihm verbundenen, mindestens eine Auslaßöffnung mit gegenüber der inneren Querschnitts­ fläche des Hohlkörpers deutlich verringerter Querschnitts­ fläche aufweisenden Abschlußplatte versehen ist, dadurch gekennzeichnet,
daß im Innenraum des Düsenkörpers (2) ein dessen Quer­ schnittsfläche in keinem Falle vollständig ausfüllender Ventilkörper (7) angeordnet ist, der von einer elasti­ schen, die Querschnittsfläche des Düsenkörpers (2) nur teilweise beanspruchenden Haltevorrichtung (9) bekannter Art gegenüber dem Düsenkörper (2) derart getragen wird,
daß er bei Beaufschlagung der Düse (1) mit staubbindender Flüssigkeit gegen einen auf der Innenseite der Abschluß­ platte (4) angeordneten Dichtsitz (13) gedrückt wird und bei fehlender Beaufschlagung mit staubbindender Flüssig­ keit in eine einen vorgegebenen Abstand zur Abschlußplatte (4) aufweisende Ruhestellung zurückkehrt, wobei der Ven­ tilkörper (7) mindestens eine Durchgangsöffnung (8) auf­ weist, deren Querschnittsfläche der zu erzeugenden Strahlcharakteristik bekannter Art angepaßt ist und die jeweils mit einer Auslaßöffnung (3) in der Abschlußplatte (4) fluchtet, deren Querschnittsfläche die Ausbreitung des von der Durchgangsöffnung (8) erzeugten Strahls der staub­ bindenden Flüssigkeit nicht einschränkt.

2. Düse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenkörper (2) eine im wesentlichen hohlzylindri­ sche Gestalt aufweist.

3. Düse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie zur Ankopplung an eine Zuflußöffnung in einem Ma­ schinenelement im Bereich ihres dieser Zuflußöffnung zuge­ wandten Endes mit einem Schraubengewinde (5) versehen ist.

4. Düse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schraubengewinde (5) ein Außengewinde ist.

5. Düse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschlußplatte (4) als den Hohlkörper zumindest teilweise überkragende Sechskantplatte ausgebildet ist.

6. Düse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie als staubbindende Flüssigkeit Wasser versprüht.

7. Düse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (7) eine senkrecht zur Längsachse (6) des Düsenkörpers (2) orientierte Scheibe ist.

8. Düse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe zentrisch im Düsenkörper (2) angeordnet ist und an ihrem Seitenrand einen Spalt (14) gleicher Breite zu den gegenüberliegenden Innenwandbereichen des Düsenkörpers (2) ausbildet.

9. Düse nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (7) nur eine Durchlaßöffnung (8) auf­ weist.

10. Düse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die einzige Durchlaßöffnung (8) des Ventilkörpers (7) derart in diesem angeordnet ist, daß sie im wesentlichen mit der Längsachse (6) des Düsenkörpers (2) zusammenfällt.

11. Düse nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Haltevorrichtung (9) eine Spiralfeder (12) bekannter Art ist.

12. Düse nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Spiralfeder (12) an einem in die Eingangsöffnung des Düsenkörpers (2) eingesetzten und kraftschlüssig mit diesem verbundenen, mit mindestens einer Einlaßöffnung (16) ausreichender Querschnittsfläche versehenen Ab­ stützelement (11) verankert ist.

13. Düse nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstützelement (11) mittels Schraubverbindung (10) bekannter Art kraftschlüssig mit dem Düsenkörper (2) ver­ bunden ist.

14. Düse nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtsitz (13) als zu der der Abschlußplatte (4) zugewandten Oberfläche des Ventilkörpers (7) komplementäre Fläche auf der Innenseite der Abschlußplatte (4) ausgebil­ det ist.

15. Düse nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtsitz (13) als ringförmige ebene Anlagefläche um eine einzige zentralsymmetrische Auslaßöffnung (3) in der Abschlußplatte (4) auf deren Innenseite ausgebildet ist.