DE2323159A1 - Vorrichtung zum erzeugen von medienstroemen, insbesondere bei der bewetterung von bergwerken - Google Patents
Vorrichtung zum erzeugen von medienstroemen, insbesondere bei der bewetterung von bergwerkenInfo
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Description
D-8023 M^-J-tn - Puüadi
Wienersir. 2, T.Mo.n. 7 i3 35 70,7 931782
Wienersir. 2, T.Mo.n. 7 i3 35 70,7 931782
1/au München-Pullach, 8. Mai 1973
3295/3358
COAL INDUSTRY (PATENTS) LIMITED, Hobart House, Grosvenor Place, London, SW1X 7AE, England
Vorrichtung zum Erzeugen von Medienströmen, insbesondere bei der Bewetterung von Bergwerken.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erzeugen von Medienströmen.
Insbesondere, wenn auch nicht ausschließlich, betrifft die Erfindung
eine Wasserzuführungsvorrichtung zum Induzieren eines zusätzlichen oder hilfsweisen Luftstromes für die Bewetterung
bei Teilen oder Abschnitten unterirdischer Bergwerke, welche die Neigung zeigen, durch den Luftstrom der Hauptbewetterung
nicht ausreichend belüftet zu werden. Bei derartigen Zonen oder Abschnitten handelt es sich beispielsweise um die Schneidzonen
im Bereich eines Schneidwerkzeuges oder um die Maschinenstelle im Bereich der Enden des Strebs.
Bekannte Vorrichtungen für diesen Zweck bestehen aus einem hohlen zylindrischen Körper und einer Wasserdüse, die in der Mitte
der Bohrung des Körpers angeordnet ist, um einen hohlen Sprühstrahl von sich schnell bewegendem Wasser durch die Bohrung zu
erzeugen, wobei die Mittelachse des Sprühstrahles längs der Längsachse der Bohrung liegt. Das vergleichsweise kleine Volumen
des sich schnell bewegenden Wassers, welches den Sprühstrahl bildet, induziert einen Luftstrom durch die Bohrung mit
vergleichsweise großem Volumen, welcher aus dem Körper als
Luftstrom der Hilfsbewetterung ausgestoßen wird. Derartige bekannte
Vorrichtungen haben den Nachteil, daß der Sprühkopf in der Mitte der Bohrung angeordnet ist, er auf mindestens einem
Arm gelagert sein muß, der zusammen mit der Düse die wirksame Größe der Bohrungsöffnung verringert und dadurch die Neigung
zeigt, die Menge des längs der Bohrung erzeugten Luftstromes zu verringern. Falls die Abmessungen des Armes klein sind, ist
es erforderlich, einen Kanal kleinen Querschnitts längs des Armes zu verwenden und folglich ist die Menge der Wasser zuführung
aufgrund des hohen Widerstandes gegen die Wasserströmung längs des Kanales verringert. Ein weiterer Nachteil einer derartigen
bekannten Vorrichtung liegt darin, daß, falls irgendein Gegenstand
in die Bohrung eindringt, wenn die Vorrichtung nicht arbeitet, beispielsweise ein Stück Bergematerial in einem Bergwerk,
zeigt der Gegenstand die Neigung, gegen den Arm verklemmt oder festgehalten zu/werden und bei Wiederaufnahme des Betriebs
der Vorrichtung wird der Widerstand gegen die Luftströmung durch die Vorrichtung vergrößert und ihr Wirkungsgrad verringert.
Ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Vorrichtung zum Erzeugen von Medienströmen zu schaffen,
bei der die oben erwähnten Nachteile vermieden werden.
Erfindungsgemäß weist die Vorrichtungzum Erzeugen von Medienströmen
einen Körper mit einem durchgehenden Kanal für den Medienstrom und eine Düse auf, die für das Leiten eines Sprühstrahles
von Flüssigkeit längs des Kanales ausgebildet "ist, wobei die Düse nahe oder im Bereich der Wandung des Kanals angsrdnet
ist.
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Vorzugsweise ist die Düse derart ausgebildet, daß sie einen Sprühstrahl der Flüssigkeit längs des Kanales leitet, dessen
Achse zu d^r Achse des Kanals geneigt ist.
In vorteilhafter Weise ist die Düse derart ausgebildet, daß sie den Sprühstrahl derart lenkt, daß die Achse des Sprühstrahles
zu der Längsachse des Kanales in einem Winkel zwischen 5 und 20° geneigt ist.
Vorzugsweise ist der Sprühstrahl der Flüssigkeit hohl. Der Sprühstrahl kann konisch oder fächerförmig sein.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform.der Erfindung sind die
Wandungen des Kanals geradlinig und der Kanal kann einen kreisförmigen, rechteckigen oder quadratischen Querschnitt aufweisen.
. ·
Im folgenden wird die Erfindung anhand von in den Zeichnungen beispielhaft veranschaulichten Ausführungsformen näher erläutert.
Es zeigt:
Figur 1 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform der Vorrichtung zum Erzeugen eines Luftstromes nach
der vorliegenden Erfindung;
Figur 2 eine Schnittansicht in Längsrichtung der Vorrichtung gemäß Figur 1 und die
Figuren 3 bis 8 skizzenhafte Schnittansichten von weiteren sechs ^usführungsformen der erfindungsgemäßen
Vorrichtung.
In den Figuren 1 und 2 ist die erste Ausführungsform der er-
findungsgemäßen Vorrichtung zum Erzeugen eines Luftstromes veranschaulicht
und besteht aus einem hohlen zylindrischen Körper 1, der mit einer durchgehenden kreisförmigen Bohrung 2 versehen
ist, die eine Längsachse 3 aufweist. Eine Wasserdüse 4 ist nahe an der Wandung der Bohrung 2 mittels Bolzen 5 befestigt und ein
Wasserzuführungsrohr 6 ist an die Düse 4 angeschlossen. Aus Figur 2 ist ersichtlich, daß die Düse 4 an der Wandung der Bohrung
derart befestigt ist, daß sie einen konischen Wassersprühstrahl 7 längs der Bohrung 2 leitet oder richtet, wobei die Achse 8
desSprühstrahles 7 gegenüber der Längsachse J5 der Bohrung geneigt
ist. Die Achse 7 des Sprühstrahles isb zu der Längsachse der Bohrung in einem Winkel von 10° geneigt. Bei abgewandelten Ausführungsforüien
der Vorrichtung können die beiden Achsen in Winkeln zwischen 5° und 20° zueinander geneigt sein.
Vorzugsweise ist der konische Wassersprühstrahl 7 hohl.
Im Betrieb wird Wasser längs des Rohres 6 zugeführt, so daß der hohle, konische Wassersprühstrahl 7 längs der Bohrung 2
gerichtet wird, wobei das vergleichsweise kleine Volumen von sich schnell bewegendem Wasser einen Luftstrom vergleichsweise
großem Volumens durch die Bohrung 2 erzeugt. Um einen ruhigen und stromlinienförmigen Luftstrom zu ermöglichen, ist
der Abschnitt 9 der Wandung des Körpers 1 im Bereich des Eingangs zu der Bohrung 2 abgeschrägt oder gewölbt.
Aus der Zeichnung ist ersichtlich, daß die Düse 4 der durch die Bohrung 2 fließenden Luft wenig Widerstand entgegensetzt,
wobei der durch die Düse 4 erzeugte Luftwiderstand auf eine annehmbare Größe durch die stromlinienförmige Form der Gestalt
der Düse verringert ist. Bei dieser Bauweise der Vorrichtung zum Erzeugen von Medienströmen ist kein Kanal kleinen Durchmessers
erforderlich, wodurch gewährleistet ist, daß beim Versorgen der Düse ein minimaler Druckverlust des Wassers auf-
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tritt.
Da die Düse 4 nahe an der Wandung der Bohrung 2 montiert ist, bietet sie fernerhin kaum ein Hindernis für irgendeinen Gegenstand,
der in die Bohrung fallen kann, wenn' die Vorrichtung nicht betrieben wird, d.h. wenn die Vorrichtung beispielsweise
nahe an einem Schneidwerkzeug zum Schneiden von Mineralien montiert ist, um eine Schneidzone des Schneidwerkzeuges zu belüften,
Teile von gebrochenem Stein oder Mineral von der Abbaufront abfallen und in das Auslaßende der Bohrung gelangen können.
Irgendein derartiges Stück an gebrochenem Mineral wird dann glatt durch die im wesentlichen nicht durch Hindernisse
versperrte Bohrung fallen, insbesondere wenn die Düse 4 im Bereich der oben liegenden Seite der Wandung der Bohrung montiert
ist.
Bei abgewandelten Ausführungsformen der Vorrichtung kann die Düse in der Wandungsdicke des Körpers montiert oder ausgebildet
sein, um ein minimales Hindernis für den erzeugten Luftstrom zu bilden.
Figur 3 zeigt eine Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform der Vorrichtungaum Erzeugen eines Luftstromes, weihe einen
hohlzylindrischen Körper 10 aufweist, der mit einem durchgehenden Kanal 12 versehen ist, welcher einen quadratischen
Querschnitt und eine Längsachse 13 aufweist. Eine Wasserdüse 14 ist im Bereich einer Wandung des Kanals 12 angeordnet und
ein Wasserzuführungsrohr (nicht dargestellt) ist an die Düse 14 angeschlossen, welche an der Wandung des Kanals montiert
ist, um einen konischen Wasserstrahl 17 längs des Kanals 12 zu schicken, wobei die Achse des Sprühstrahles 17 zu der Längsachse
13 des Kanals geneigt ist. Die Achse 17 des Sppühstrahles
ist zu der Längsachse des Kanals in einem Winkel von 10°
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geneigt. Bei abgewandelten Ausführungsformen dieser Vorrichtung
können die ,
neigt sein.
neigt sein.
können die Achsen zueinander in Winkeln zwischen 5 und 20 ge-
Vorzugsweise ist der konische Wassersprühstrahl 17 hohl.
Im Betrieb wird Wasser längs der Zuführungsleitung geschickt, so daß der hohle, konische Wassersprühstrahl 17 längs des Kanales
12 gerichtet wird, wobei das vergleichsweise kleine Volumen an sich schnell bewegenden Wasser einen vergleichsweise
großen Luftstrom durch den Kanal 12 erzeugt. Um einen stromlinienförmigen
oder laminaren Luftstrom zu ermöglichen, ist der Abschnitt der Wandungen cfes Körpers 10 im Bereich des Eingangs zu dem Kanal 12 abgeschrägt oder gewölbt.
Aus der Zeichnung ist ersichtlich, daß das Mundstück 14 kaum
ein Hindernis für die durch den Kanal 12 strömende Luft darstellt,
wobei jedes durch die Düse 14 gebildete Hindernis oder Widerstand auf eine annehmbare Größe durch die stromlinienförmige
Gestalt der Düse herabgesetzt ist. Bei dieser Bauweise der Vorrichtung zum Erzeugen von Medienströmen ist kein Kanal
kleinen Durchmessers erforderlich, so daß gewährleistet ist, daß minimale Druckverluste des Wassers beim Versorgen der Düse
auftreten.
Da die Düse 14 nahe an der Wandung oder direkt an der Wandung des Kanals 12 montiert ist, bildet sie fernerhin kaum ein Hindernis
für irgendeinen Gegenstand, der in den Kanal hineinfallen kann, wenn die Vorrichtung nicht mit Strömung betrieben ■
wird, d.h. wenn die Vorrichtung beispielsweise nahe an einem Steinschneidwerkzeug montiert ist, um eine Schneidzone des
Schneidwerkzeuges zu belüften, können Stücke aus gebrochenem Stein von der Abbaufront in das Auslaßende des Kanals fallen.
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Ein derartiges gebrochenes Steinstück oder Mineralstück kann,
dann glatt durch die im wesentlichen nicht versperrte Bohrung hindurchfallen, insbesondere, wenn die Düse 14 im Bereich der
oben liegenden Seite der Wandung des Kanals montiert ist.
Bei abgewandelten Ausführungsformen der zweiten Ausführungsform der Vorrichtung kann die Düse in der Wandungsdicke des Körpers
montiert oder in dieser ausgebildet sein, um dadurch ein Minimum an Bäiinderung für den erzeugten Luftstrom darzustellen.
Bei einer typischen Bauweise unter Verwendung eines quadratischen Kanals mit 15,24 cm Kantenlänge und einem Düsenauslaß
von 2,38 mm Durchmesser, der mit Wasser bei einem Druck von 2.068 χ 1CK N/M beschickt wurde, wurde gefunden, daß aus der
Düse 14 2.273 x 10"' nr/sec. Wasser ausgestoßen wurde und daß
ein Luftstrom von etwa 3.304 χ 10 nr/sec. den Kanal 12 durchströmend
erzeugt wurde.
Figur 4 zeigt eine dritte Ausführungsform der Erfindung, die ähnlich der zweiten beschriebenen Ausführungsform ist, die jedoch
eine zweite Düse 24 in der der Düse "14 gegenüberliegenden Wandung des Kanales montiert aufweist.
Bei einer derartigen Vorrichtung wurde bei einer typischen Anwendung
unter Verwendung eines quadratischen Kanales 12 mit 15,24 cm Kantenlänge und bei Düsenauslässen von 2,38 mm Durchmesser,
die mit Wasser bei einem Druck von 2.068 χ 10^ N/m
beschickt wurden, gefunden, daß etwa 4.546 χ 10 nr/sec. Wasser
durch die Düsen 14, 24 ausgestoßen wurden und daß ein Luftstrom von etwa 472 χ 10 nr/sec. durch den Kanal erzeugt wurde.
Figur 5 zeigt eine vierte Ausführungsform der Erfindung, bei
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der die Düse 34 im Bereich einer Ecke des Kanals quadratischem Querschnittes angeordnet ist.
Figur 6 zeigt eine fünfte Ausführungsform der Erfindung, die ähnlich der unter Bezugnahme auf Figur 4 beschriebenen Ausführungsform
ist, mit der Ausnahme, daß der Kanal im Querschnitt rechteckig ist und die beiden Düsen 44 an den Wandungen kleinerer
Abmessungen montiert sind.
Figur 7 zeigt eine sechste Ausfuhrungsform der Erfindung, welche
drei Düsen 54 aufweist, von denen die mittlere im Bereich der Längsachse des Kanals 12 angeordnet ist.
Figur 8 zeigt eine siebente Ausführungsform der Erfindung, welche einen Kanal mit ovalem Querschnitt aufweist.
Bei einer abgewandelten anderen Form der Erfindung kann der Kanal
Jeden gewünschten Querschnitt aufweisen, der sich über die Länge des Kanäles ändern kann.
Der Kanal kann gerade oder gebogen sein.
Bei anderen Ausführungsformen der Erfindung weist die Vorrichtung mehr als drei Düsen auf.
Sämtliche der in der Beschreibung erwähnten und in den Zeichnungen
erkennbaren technischen Einzelheiten sind für die Erfindung von Bedeutung.
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Claims (4)
1. Vorrichtung zum Erzeugen von Medienströmen, insbesondere
zur Belüftung und Bewetterung,mit einem Körper, der einen durchgehenden Kanal für den Medienstrom auMst und eine Düse,
die einen Flüssigkeitssprühstrahl längs des Kanales richtet, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (4, 14, 24, 34, 44, 54)
im Bereich der Aussenwandung des Kanales (2, 12) angeordnet ist.
2. Vorrichtungjiach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Düse (4, 14, 24, 34, 44, 54) zu der Aussenwandung des Kanales
(2, 12) geneigt ausgebildet ist.
3· Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (4, 14, 24, 34, 44, 54) zu der Aussenwandung des Kanales
(2, 12) in einem Winkel zwischen 5° und 20° geneigt ist.
4. Vorrichtung nach einem odernehreren der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzahl von Düsen 04, 24, 44, 54) im Bereich der Aussenwandung des Kanales (8,
12) vorgesehen ist.
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FR (1) | FR2185295A5 (de) |
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US4068802A (en) * | 1976-06-25 | 1978-01-17 | Goings Shelby H | Spraying system to control air-borne coal dust |
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- 1972-12-01 GB GB5547472A patent/GB1407816A/en not_active Expired
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- 1973-05-08 DE DE19732323159 patent/DE2323159A1/de active Pending
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