DE2522319C2 - Stromversorgungsleitung - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Stromversorgungsleitung, bestehend aus einem in Längsrichtung geschlitzten Schutzrohr mit wenigstens einem darin angeordneten Leiter für durch den Schlitz greifende Stromabnehmer, bei der das Schutzrohr aus abschnittsweise hintereinander geschalteten Leitungsrohren besteht, die im Bereich des Schlitzes eine den Durchtritt und die Bewegung des Stromabnehmers zulassende Abdichtung aufweisen, und jedes Ende des Leiters in einem Leitungsrohr mit einem Ende eines anderen Leiters in einem anschließenden Leitungsrohr oder mit einer Stromversorgung lösbar verbunden ist sowie aneinanderstoßende Enden zweier Leitungsrohre über elastische Verbinder lösbar miteinander verbunden sind.

Eine derartige Stromversorgungsleitung ist bekannt (US-PS 4 34 410). Es handelt sich dabei um eine im wesentlichen starr verlegte Leitung aus aneinander angeschlossenen Leitungsrohren, die wegen der zwischengeschalteten elastischen Verbinder eine im wesentlichen axiale Verschiebung gegeneinander ausführen können.

Darüber hinaus sind auch Stromversorgungsleitungen bekannt, deren Schutzrohr unter Druck gesetzt wird, um das Eindringen von Fremdstoffen in das Schutzrohr zu verhindern (US-PS 4 00 375). Auch dabei handelt es sich um eine starr verlegte Stromversorgungsleitung, deren einzelne Leitungsabschnitte gegeneinander nicht beweglich sind. Ähnliches gilt für eine weitere Ausführung, die als Fahrleitungssystem für z, B, Grubenlokomotiven ausgebildet ist (DE-OS 15 15 340), Zur Abdichtung des längsgeschlttzten Schutzrohres einer solchen Stromversorgungsleitung werden im allgemeinen Dichtlippen eingesetzt (CH-PS 15 021), Im übrigen kann sich der Längsschlitz des Schutzrohres an dessen Oberseite (US-PS 5 20 938) oder an seiner Unterseite (DE-GM 68 11 250) befinden.

Im Bergbau sind Strebabbaumaschinen üblich, weiche längs eines gepanzerten, biegsamen Kettenkratzförderers, der längs der Abbaufront verläuft, verfahrbar sind und/oder von diesem Förderer geführt werden. Derartige Maschinen benötigen aus zwei Gründen einen Kraftantrieb, und zwar erstens, um sich selbst lings der Abbaufront zu verholen, und zweitens, um ihre Abbauorgane, d.h. beispielsweise Schrämköpfe und/ oder Schrämketten anzutreiben.

Um sich selbst längs der Abbaufront zu verholen, wurde eine derartige Maschine bisher mit einem Elektromotor und zugeordneten Kettenrädern ausgerüstet, welche in eine ausgespannte Verholkette eingriffen, die an jedem Ende der Abbaufront festgesetzt war, während die Abbau- oder Schrämorgane gewöhnlich von Elektromotoren, hin und wieder jedoch auch von hydraulischen Motoren angetrieben wurden. In letzter Zeit wurden andere Verholsysteme vorgeschlagen, welche eine derartige Verholkette unnötig machen, wobei die Maschine sich selbst vom Förderer aus antreibt. Eine derartige Einrichtung ist in der deutschen Patentschrift 22 24 478 beschrieben und wird in britischen Kohlengruben verwendet

Wenn jedoch diese Vorschläge auch die Verholkette unnötig machen, so erfordert die Verwendung von elektrischen Motoren Stromversorgungskabel, die längs der Abbaufront verlaufen und an der Maschine befestigt sind und infolgedessen von ihr mitgeschleppt werden müssen, wenn sie sich längs der Abbaufront hin und zurück verholt. Ein allgemein bekanntes Problem ist dabei die Handhabung dieser zwangsläufig biegsamen Kabel, welche gewöhnlich in einer Tasche oder in einem Kanal liegen, der an der Versatzseite des Förderers verläuft, da zunächst einmal die Kabel vom Förderer und außerdem von den üblichen hydraulisch betriebenen selbstschreitenden Ausbaustützen ferngehalten werden müssen, welche sich längs der Versatzseite des Förderers bewegen. Neben diesen Strebabbaumaschinen der vorbeschriebenen Art gibt es auch noch am Abbaustoß arbeitende Maschinen, welche gewöhnlich als Raupenfahrzeuge ausgebildet sind, sowie Tunnelvortriebsmaschinen oder Streckenvortriebsmaschinen. All diese Maschinen benötigen ebenfalls biegsame Kabel, urr. einen oder mehrere Elektromotoren mit elektrischer Energie zu versorgen.

Infolgedessen werden, gleichgültig, welche spezielle Ausrüstung gerade verwendet wird, relativ lange Stromversorgungskabel hinter den Maschinen hergeschleppt, welche unter anderem an ihren Biegestellen ermüden und unvermeidlich von der jeweiligen Maschine hin und wieder eingeklemmt und beschädigt werden,

Wenn eine gattungsgemäße Stromversorgungsleitung im untertägigen Bergbau eingesetzt werden soll, treten besondere Probleme im Hinblick auf elektrische Sicherheit wegen der stets vorhandenen Schlagwettergefahr auf. Diese Probleme werden aber mit den bekannten Stromversorgungsleitungen nicht gelöst, weil das Eindringen von Wasser oder Schmutz noch

nicht ausschließt, daß z, B, zündfähige Gasgemische in das Leitungsrohr eindringen und durch ggf. Zwischenleiter und Stromabnehmer auftretende Funken gezündet werden. Eine weitere Schwierigkeit beim Einsatz einer derartigen Stromversorgungsleitung Untertage, z. B, für die Energieversorgung einer Gewinnungsmaschine, ergibt sich daraus, daß die an einem Förderer, der als Führung für die Gewinnungsmaschine dient, angeordnete Stromversorgungsleitung beweglich sein muß, um den Schlangenbewegungen beim Rücken des Förderers folgen zu können.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Stromversorgungsleitung der eingangs beschriebenen Gattung so zu verbessern, daß sie eine betriebssichere Stromversorgung einer Gewinnungsmaschine ermöglicht, wobei benachbarte Abschnitte der Leitung derart miteinander verbunden sind, daß diese auch im Betrieb gegeneinander verschwenkbar bleiben.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Verbinder zwischen den begrenzt gegeneinander verschwenkbaren Leitungsrohren und die Abdichtungen gasdicht ausgebildet sind und daß das Schutzrohr ar? eine Druckquelle für saubere Luft oder ein inertes Gas angeschlossen ist sowie unter einem innensdtigen Überdruck steht.

Bei dieser Stromversorgungsleitung wird ständig ein Überdruck aus sauberer Luft oder inertem Gas aufrechterhalten, so daß das Eindringen von zündfähigen Gasgemischen in das Schutzrohr unmöglich ist. Das gelingt aber nur, weil der Schlitz, durch den der Stromabnehmer in das Schutzrohr eingreift, eine Abdichtung aufweist, die die Bewegung des Stromabnehmers nicht behindert und weil die Verbinder zwischen den benachbarten Leitungsabschnitten sowie die Abdichtungen gasdicht ausgebildet sind. Nur dann kann nämlich der Überdruck im Schutzrohr auch während des Vorrückens des Förderers aufrechterhalten werden.

Wird der Schlitz mit seiner Abdichtung an der im eingebauten Zustand obenliegenden Seite des Leitungsrohres ausgebildet, dann lassen sich die Stromabnehmer und zugeordnete Einrichtungen konstruktiv einfach ausbilden.

Andererseits kann der Schlitz mit seiner Abdichtung auch an der im eingebauten Zustand unten liegenden Seite des Leitungsrohres ausgebildet sein, wodurch sich ein besonderer Schutz gegen Eindringen von Fremdkörpern ergibt. Ein solcher Schutz wird aber bei obenliegendem Schlitz auch dann erreicht, wenn das Leitungsrohr eine biegspme Deckleiste an seiner Außenseite zur Abdeckung des Schlitzes trägt.

Eine genauere Erläuterung der Erfindung ergibt sich aus der nachfolgenden Beschreibung einiger bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnungen; es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer auf einem Panzerförderer verfahrbaren Bergbaumaschine, wobei der Förderer eine Stromversorgungsleitung trägt;

F i g. 2 einen Schnitt durch F i g. I längs der Linie H-Il;

F i g. 3 einen der F i g. 2 entsprechenden Schnitt durch ein zweites Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung als Schnitt durch F i g. 4 längs der Linie Hl-III;

Fig. 4 einen Schnitt durch Fig. 3 längs der Linie IV-IV;

Fi£. 5, 6, 7 jeweils einen Schnitt durch ein drittes, viertes und fünftes Ausführungsbeispiel; und

Fig. 8 die Anwendung der Erfindung bei einer Grubenlokomotive in schematischer Darstellung,

Bei den dargestellten Ausführungsbeispieien besteht die Stromversorgungsleitung aus einem rechteckigen Leitungsrohr 1, welches aus einer Deckplatte, zwei Seitenplatten und einer Bodenplatte 2 hergestellt ist und an eine Tragplatte 3 angeschraubt oder angeschweißt ist, die an der versatzseitigen Seitenwandung 4 einer Förderrinne 5 mit einer Bodenplatte 7 befestigt ist, wobei mehrere derartiger Förderrinnen 5 endweise miteinander verbunden sind, um einen Panzerförderer zu bilden, der sich mit seiner Seitenwandung 6 längs der Abbaufront erstreckt Der Förderer ruht auf dem Liegenden 8,'während eine Bergbaumaschine 9 auf den Seitenwandungen des Förderers mit den üblichen Schuhen ruht und von diesen geführt wird. Am oberen Ende der Tragplatte 3 einer jeden Förderrinne ist eine oder sind mehrere Zahnstangen 10 angeordnet, welche zurückziehbare Zapfen oder Stifte 11 für eine Verholeinrichtung 12 der in der DE-PS 22 24 478 beschriebenen Art aufweist. Nahe der Unterkante einer jeden Tragplatte ist außerdem eine S^ene 13 für den Anschluß der nicht dargestellten Druckbc:ke konventioneller hydraulisch betriebener selbstfortschreitender Ausbaueinrichtungen befestigt

Das Leitungsrohr 1 besitzt, wie die F i g. 2,3 und 5 bis 7 zeigen, eine isolierte, stranggepreßte Kunststofftragschiene 14 für mehrere langgestreckte Kupferleiter 15 sowie einen Längsschlitz 16, welcher durch eine biegsame Gasdichtung 17 verschlossen ist, die aus zwei aufgeblasenen Schläuchen 18 besteht, welche dicht aneinander anliegend zwischen der Deck- oder Bodenplatte und einer Zwischenplatte 19 angeordnet sind. In den Schlitz 16 dringt ein Stromabnehmer 20 ein, der aus zwei in einem gewissen Abstand voneinander an der Maschine 9 befestigten Scherenstromabnehmern 21 mit geeigneten Abnehmerbürsten besteht und sich mit der Maschine längs der einzelnen Förderrinnen 5 bewegt. Diese Scherenstromabnehmer 21 sind am einen Ende einer Zugstange 22 angeordnet, welche im Leitungsrohr 1 in Längsrichtung verläuft und in einen doppelseitigen Keil oder Teiler 23 ausläuft, welcher mit Polytetrafluoräthylen beschichtet oder chromplattiert ist und die Gasdichtung 17 auseinander drückt, so daß, wenn die Gasdichtung 17 fortlaufend durch diesen Keil 23 verformt wird, während die Maschine 9 vorrückt, die Scherenstromabnehmer 21 von der Verformungsstelle um ein der Länge dieser Zugstange 22 entsprechendes Stück entfernt sind, d. h. um wenigstens die Länge einer Förderrinne 5. Diese Zugschiene 22 trägt die erforderlichen Kabel, um den Strom von den Leitern 15 an den üblichen Elektromotor der Abbaumaschine 9 weiterzuleiten.

Gemäß einem ersten Vorschlag ist das Leitungsrohr 1 am ein..n Ende des Förderers gasdicht mittels einer aufgeschraubten oder aufgeschweißten Abdeckplatte verschlossen, während am anderen Ende eine Abdeckplatte mit einem Anschluß wie einem Schlauchnippel für die Druckgasquelle vorgesehen ist, um den Innenraum 25 des Leitungsrohres unter einen gegenüber der Außenatmosphäre 2b höheren Druck zu setzen. Beim üblichen Strebabbau im Kohlenbergbau sind an jedem Ende der Abbaufront zwei Förderstrecken ausgebaut, wobei in der einen Förderstrecke eine Frischluftzufuhr zur Verfügung steht, welche üblicherweise längs der Abbaufront verläuft und über die andere Förderstrecke abgesaugt wird. Wenn daher das Leitungsrohr 1 mit Frischluft unter Innendruck gesetzt werden soll, wird zweckmäßigerweise das Einblasende des Leitungsroh-

res an die Förderstrecke mit der üblichen Frischluftzufuhr gelegt. In gleicher Weise liegt in einer Förderstrekke eine Sicherheitsstromquelle, an welche die Leiter 15 zweckmäßigerweise angeschlossen werden, beispielsweise über eine entsprechende Verschiußplatte. Alternativ kann das Leitungsrohr 1 auch aus geeigneten Druckflaschen mit Stickstoff unter einen entsprechenden Innendruck gesetzt werden. Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung wird das Leitungsrohr am dem Pruckgasanschluß abgewandten Ende überhaupt nicht oder nur durch eine einfache Ventilklappe verschlossen, so daß Frischluft einfach durch das Rohr hindurchgeblasen wird, wobei dessen Innendruck naturgemäß nur wenig über dem Außendruck liegt. Auf jeden Fall wird auch hierdurch eine brand- und explosionssichere Stromversorgung einer Bergbaumaschine erreicht.

Durch Wahl eines entsprechend großen Querschnittes für die Leiter 14 können mehrere Maschinen, biegsame Dichtleiste 30 ist außerdem mit ihrer einen Längskante am Leitungsrohr 1 derart befestigt, daß sie sich über den Längsschlitz 16 legt und dadurch das Eindringen von Schmutz und Staub verhindert. Diese Dichtleiste 30 wird beim Vorrücken der Maschine naturgemäß durch den Keil 23 ebenfalls lokal verformt.

Bei dem in den Fig. 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiel liegen die beiden Dichtungsschläuche 18 der Gasdichtung ι7 zwischen den Schenkeln von U-Eisen 31, während eine Stromabnehmerbürste 32 des einen Scherenstromabnehmers 21 durch eine Blattfeder 33 gegen ihren b.-'er 15 gedrückt wird. Wie F i g. 4 zeigt, sind die beiden Scherenstromabnehmer 21 durch eine Lasche 34 miteinander verbunden, und für die Drehstromversorgung des Elektromotors sind Leiter 35, 36 und 37 vorgesehen, während außerdem eine Steuerleitung 38 und eine Erdleitung 39 vorhanden sind.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 5 besteht

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I UIUCICI

während die Stromversorgung für die anderen Einrichtungen wie beispielsweise ein Signalsystem, die Antriebsmotore für die Forderer usw. ebenfalls aus dem Leitungsrohr entnommen werden kann, so daß die bisher üblichen elektrischen Kabel in vollem Umfange entfallen können.

An den Enden der Leitungsrohre aneinander anstoßender Förderrinnen 5 müssen jeweils biegsame Verbindungen vorgesehen werden, und zwar, um den üblichen in Schlangenlinien verlaufenden Vorschub der einzelnen Rinnenstücke 5 und außerdem unvermeidli- jo ehe Unebenheiten des Liegenden 8 auszugleichen. Ein derartiges Verbindungsteil kann air Gummiformstiick in U-Form ausgebildet sein, welches die beiden Leitungsrohre von linien her bis /ur Höhe der Dichtschläuche 18 umschließt, wobei letztere die Oberseite des Leitungsrohres abdichtet. Diese Verbindungs- und Dichtteile 27 haben im allgemeinen T-Querschnitt. wie dies in F i g. 4 dargestellt :">t. Diese Dichtverbindung 27 ist mittels Klemmpiatien 28 an den beiden aneinander anstoßenden Konten der Rohrwandungen 2 festgeschraubt und leg: sich mit dem Steg 29 in den Spalt zwischen den beiden Rohrenden. In gleicher Weise müssen an den Enden der Tragschienen 14 und der Leiter 15 aneinander anstoßender Förderrinnen 5 biegsame Verbindungen vorgesehen ν. erden, wobei eine derartige Verbindung beispielsweise in der GB-Patentanmeldung 11 827/75 beschrieben ist. Da die Scherenstromabnehmer 21 in einem gewissen Abstand voneinander längs der Stange 22 angeordnet sind, so befindet sich der eine Abnehmer, falls der andere beim überqueren einer Verbindung zwischen zwei Enden aneinander anstoßender Leiter 15 keinen Strom erhalten sollte, nicht an einer derartigen Verbindungsstelle, so daß der Elektromotor der Maschine 9 ständig mit Strom versorgt wird. Eine an der Bodenplatte 2 des Leitungsrohres festgeschraubt oder sonstwie befestigt sind und dadurch den Längsschlitz 16 einwandfrei abdichten.

Bei der Ausführung nach Fig. 6 sind wiederum Dichtschläuche 18 vorgesehen, welche den unterseitigen Längsschlitz 16 abdichten und zwischen der Bodenplatte 2 und Zwischenplatten 19 angeordnet sind, so daß sie satt aneinander anliegen. Die Gasdichtung 17 bei der Ausführt;.-.? nach F i g. 7 besteht aus zwei dickwandigen Schläuchen 41. welche den Längsschlitz 6 in der Bodenplatte 2 ebenfalls einwandfrei abdichten.

Die vorbeschriebenen Ausführungen der Erfindung können, wie Fig. 8 schematisch zeigt, auch zur Stromversorgung der Elektromotor einer Grubenlokomotive 9A eingesetzt werden, wobei das Leitungsrohr 1/4 entweder direkt auf dem Liegenden längs des Schienenstranges 42 als Leitungsrohr IS zwischen den beiden Schienen verlegt werden kann oder auch als Leitungsrohr IC an den Ausbaubögen 43 einer Förderstrecke 44 aufgehängt werden kann. Hierbei werden die Scherenstromabnehmer einfach jeweils an einem Ende eines Zugarmes 22A bzw. 22ß bzw. 22C angeordnet, der von der Lokomotive in das Leitungsrohr hineinragt und wie bsi den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen mit Keilen 23 versehen sind, um die Gasdichtung des Leitungsrohres ohne allzugroße Störung des Innendruckes lokal verformen zu können.

Vorzugsweise wird der Druck im Leitungsrohr und bei aufgeblasenen Dichtschläuchen deren Innendruck fortlaufend überwacht, und zwar zweckmäßigerweise als Teil eines Steuersystems für die jeweilige elektrische Maschine, wobei ohne besondere Schwierigkeiten Vorsorge getroffen werden kann, um die Maschine durch Abschalten des Stromes automatisch anzuhalten, falls ein plötzlicher Druckverlust eintreten sollte.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Stromversorgungsleitung, bestehend aus einem in Längsrichtung geschlitzten Schutzrohr mit wenigstens einem darin angeordneten Leiter für durch den Schlitz greifende Stromabnehmer, bei der das Schutzrohr aus abschnittsweise hintereinander geschalteten Leitungsrohren besteht, die im Bereich des Schlitzes eine den Durchtritt und die Bewegung des Stromabnehmers zulassende Abdichtung auf- )o weisen, und jedes Ende des Leiters in einem Leitungsrohr mit einem Ende eines anderen Leiters in einem anschließenden Leitungsrohr oder mit einer Stromversorgung lösbar verbunden ist sowie aneinanderstoßende Enden zweier Leitungsrohre über elastische Verbinder lösbar miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbinder (27) zwischen den begrenzt gegeneinander verschwenkbaren Leitungsrohren (1) und die Abdichtungen (17) gasdicht ausgebildet sind und daß das Schutzrohr an eine Druckquelle für saubere Luft oder ein inertes Gas angeschlossen ist sowie unter einem innenseitigen Überdruck steht

2. Stromversorgungsleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz (16) mit seiner Abdichtung (17) an der im eingebauten Zustand obenliegenden Seite des Leitungsrohres (1) ausgebildet ist

3. Stromversorgungsleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz (16) mit seiner Abdichtung (17) an der im eingebauten Zustand unterlegenden Seite des Leitungsrohres (1) ausgebildet ist

4. Stromversorgungsleitung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dsß da* Leitungsrohr (1) eine biegsame Deckleiste (30) an seiner Außenseite zur Abdeckung des Schlitzes (16) trägt.