DE2554844A1 - Mechanisch-hydraulische kombine fuer die gewinnung von kohle - Google Patents

Description

^yn

1. Vsesoc'uznvj nautschno-issledovatelskij i proektno-konstruktorskij institut
dobytschi uglja gidravlitscheskim sposobom "Vi; 11GIDHCU GOL", Novokuzneck/UdSSE

2. Dcnecki^ Gosudarstvenny^j Universitet, Doneck/lJdSSR

5· Dezember 1975 Bk/La

ÜCiiAJSlSGfl-HXDBAÜLISCHB

iUh DIE

VOIi KÜHLE

i " c4bbaumaschinen, im folgenden mit.

Die £j£xndung betrifft meciaaniscn-Bydraulisciie^Kombinen . bezeic'nnet, fügj
'die Gewinnung von Kohle, die als Bergmaschmen mit einem ausleger-

lübeltsorgan ausgebildet sind und vorzugsweise für die Ge winnung von Kohle.aber auch beim Abbaubetrieb Verwendung finden können·

iJie iirf ladung kann am wirksamsten in Hydroschachten bei flach und geneigt gelagerten, über 1,8 m dicken sowie bei stell stehenden, Über 4 m. dicken Flözen im Vorrichtungsbetrieb und beim von kugangsstrecken auf Steigungen, bis 15° sowie für die von üohle mit verschiedener festigkeit nach ausbaulosem

^bbausystem eingesetzt werden·

Bekannt ist eine mecnanisch-hydraulische Kombine für die Geng von Kuhle, welche ein mit einen Antrieb versehenes Raupen-

fahrgestell besitzt, auf welchem elektrische und .hydraulische Appa-

rate für^Koinbine

und eine Tragplatte mit¹ Drehgestell mon-

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_M /einemj

tiert sind, auf dem ein auslegerformlges Ar be its organ miliMÖtor zur

einer,
Dxehung—v~ Sehneidkrone gelenkig befestigt sind· Zar Bewegung des Ar bei Morgans bezüglich des Strebs ist die Kombine mit Hydro zylindern ausgestattet» Auf dem Gehäuse des Arbeltsorgans ist ein Hydromonitor montiert, dessen Strahlrohr mit Hydrozylindern für seine vei tikale Verstellung verbunden ist· Für die Zuführung von Wasser in den Hydromonitor und an das Arbeltsorgan ist die Kombine mit einer Rohrleitung versehen, bei der (Teile durch Hohlgelenke miteinander verbunden sind, deren Drehachsen mit den geometrischen Drehachsen de Drehgestells und des Arbeltsorgans zusammenfallen· Diese Rohrleitung wird benutzt für eine abwechselnde Zuführung von Masser unter einem Druck bis zu 10 MPa (im folgenden als Hochdruckwasser bezeichnet) U den -Hydromonitor für die Gewinnung von Sohle aus der Schwebe und den technologischen Kohlenpfellern und für die Zuführung von vVassej unter einem Druck bis zu 5 MPa (im folgenden als Mitteldruckwasser bezeichnet) an das Arbeitsorgan der Kombine im Vorrichtung betrieb Auffahren von Zugangsstrecken zum Hydrotransport der gewonnenen Kohle aus dem Streb, zur Abkühlung der Kronenschneiden und zur Staubbekämpfung im Streb·

Um bei einem maximalen Steigungswinkel des Arbeltsorgans die Kohle aus der Sehe be abbauen zu können, ist bei diesen Kombinen der Hydromonitor mit Hilfe von Führungen und Gleitstücken auf dem Gehäuse des Arbeitsorgans der Kombine aufgestellt, so das er sich nur in vertikaler Richtung verstellen IaQt (Urheberschein Ur. 420784, in der üdikSR erteilt)·

.uie bekannten mechanisch-hydraulischen Kombinen, die aas der

Schacht-iiochdruckr ohr leitung gespeist werden, arbeiten wie folgt»

einem,

Zuerst wird die Kohle mitf-Y^^^^^beltsorgan aus den Zugangsstreßken abgebaut, wobei der Wasserdruck mittels einer Drosse!einrichtung voi ■^ocndruck auf Hitteldruck vermindert und das «'asser dem Arbeitsorgai zugeführt wird· fiach Auffahren der Zugangsstrecke über deren gesamte liege setzt man den Hydromonitor in Betrieb, der mit nasser aus der zweiten Rohrleitung unter Umgehung der Drosseleinrichtung gespeist wird· Der in den Durchfluß kanälen des Hydromonitors geformte Hochd^uckwasserstrahl baut φΐθ Kohle aus der Schwebe- und den technologischen Kohlenpfellern ab·

iine abwechselnde Zuführung von Hochdruck- und ^ltteldruckwasser von der Sc haohtr ohr leitung an die Kombine erfolgt durch biegsame Schlauche oder durch miteinander gelenkig verbundene zusammenlegbare Rohrleitungen aus Metall· Die biegsamen Schläuche weisen bei Hochdruckwasserversorgung eine hohe Starrheit auf und lassei dadurch keine Krümmungen zu, weshalb die Manövrierfähigkeit der Kombine vermindert wird· Außerdem ist die Zuführung von Hochdruckwasser durch eine φ leg samen Schlauch für das Bedienungspersonal gefährlich, falls dieser platzen sollte· Auch die Verwendung einer gelenkig verbundenen Metall-Rohrleitung für die Zuführung von Wassei an die Kombine senkt die !Manövrierfähigkeit der Kombine, macht die Gewinnung von Kohle arbeitsaufwendiger und erhöht die Druckverluste im System der Wasserζufuhrung sum Hydromonitor·

'λ

Bei Mitteldrückwasserversorgung der Kombine durch «inen bieg-609824/0333

samen schlauch wird eine genügend hohe Manövrierfähigkeit der Kombine gewährleistet, jedoch ist die Zerstörung der Schwebe und der technologischen Kohlenpfeiler mit Wasserstrahl, der im Durchflußkanal des Hydromonitor-Strahlrohrs geformt wird, nicht wirksam genug·

Zu den Hauptnacht eilen der bekannten me chano-hydr aulischen Kombinen gehörenT^Fehlen von Vorrichtungen, die es gestatteten, den Wasserdruck unmittelbar auf der Kombine zu erhohen, um eine wirksame Zerstörung von anstehender Kohle zu gewährleisten;» t-r sohle iß der

,häufiges; . Düse und deren" * Auswechseln \auf dem Strahlrohr beim übergang

vom <Vasserhochdruck auf Wassermitteldruck, der zum -Betrieb des Ar-

vdigj

beitsorgans erforderlich istrgeringe Zuverlässigkeit der Drosseleinrichtung beim Betrieb mit technologischem Wasser, welches Einschlüsse von Kohle und Gestein enthält, und die Schwierigkeit der Steuerung der Absperrarmatur, die auf Bohrleitungen zum Zuführen von hochdruck- und Mitteldruckwasser aufgestellt ist·

Xm Zusammenhang mit der .Entwicklung der hydraulischen 'Technologie der Kohlengewinnung, die am aussichtsreichsten und ökonomisch zweckmäßigsten ist, entstand die Notwendigkeit zur Vervollkommnung von mechanisch-hydraulischen Kombinen, damit sie bei einer MitteldruckwasserVersorgung es ermöglichten, die Leistung der Kombine bei

* ,eine Sj _ee

der Gewinnung von Kohle mittels Wasserstrahl^u erhöhen, die Kohlen·

,der,

Verluste im Erdinneren zu senken und die Gefahrlosigkeit bei Durchführung von Arbeiten im Streb zu erhöhen.Irotzdem gibt es bis heute noch keine mechano-hydraulischen Kombinen, die den genannten An-

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f ο j; de rangen gerecht wurden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine mechan^-hydrau

llsche Kombine für die Gewinnung von Kohle zu schaffen, die eine

^es,
solche Vorrichtung zur Erhöhung des Druclrvon Wasser, das der Korn-

bine für die Zerstörung der anstehenden Kohle zugeführt wird, auf- «eist, die es gewährleistet, die Leistung der Kombine (durch iinergleerhöhung bei hydraulischer Zerstörung der anstehenden Kohle) zu. steigern, den Wirkungsgrad der Kombine zu erhöhen, die Kohlenver-

_vder_/)

luste im Erdinneren zu /senken, die Gefahrlosigkeit bei Durchführung von Arbeiten im Streb zu gewähr Ie ist en und die Steuerung von Absperrarmaturen zu erleichtern·

_visch;
Diese Aufgabe wurde durch Schaffung einer mechao^-hydrauli-

schen Kombine für die Gewinnung von Kohle gelöst, welche ein mit
einem Antrieb versehenes Raupenfahrgestell', aufweist, welches elektrische und hydraulische Apparate zur Steuerung der Kombine trägt,

leineny . , _teinemj>

eine tragplatte mit¹"Drehgestell, auf dem das Arbeltsorgan mit^vMotoi zur Drehung der Schneidkrone und die Hydrozylinder zur Verstellung des Hohlkörpers des Arbeltsorgans gelenkig befestigt sind, in welches ein Hydromonitor eingebaut ist_v der mit Hydro zylindern zur Verstellun^dessen Strahlrohr in vertikaler und horizontaler Richtung bezüglich des Arbeltsorgane ausgestattet ist und durch Hohlgelenke verbundene Bohrleitungen für die Zuführung von Wasser in den Hydromonitor und an das Arbeltsorgan der Kombine aufweist, bei der gema£ der Erfindung in der tragplatte ain Kanal ausgebildet ist, der eine

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was sex schlagende beschleunigende Rohrleitung darstellt, deren Abschnitte übereinander mindestens in zwei Reihen angeordnet sind, wobei an deren .hingangsende ein pneumatischer uydroakkumulator, der at eine «asserversorgungsquelle angeschlossen wird, und an das .ausgang£ ende ein Schwingungserzeuger, der in das System für die Zuführung ve wasser m den Hydromonitor eingeschaltet wird, angeschlossen ist·

Die Ausführung eines Kanals in der Tragplatte, der eine wassei schlagene beschleunigende Rohrleitung darstellt, gestattet es, nach geringen Abänderungen in der Konstruktion der Kombine, ohne deren Abmessungen wesentlich z^u vergrößern, und nach Aufstellung eines Schwingung sei'zeuger s und eines hydraulischen Pneumoakkumulators

^eine; einen pulsierenden Hochdruckwasser strom zu erzeugen, der mittels' Strahlrohrs des Hydromonitors gegen den Streb gerichtet wird, währer der Druck des der Kombine zuzufahrenden Wassers um das 2 bis 3fache geringer ist·

Die Erhöhung der Energie bei der hydraulischen Zerstörung der anstehenden Kohle gestattet es, den Wirkungsgrad der Kombine zu erhöhen, die Zuführung von Hochdruckwasser an die Kombine auszuschließen und die biegsamen, an die Schachtwasserleitung angeschlossenen Schläuche für die Versorgung der Kombine mit Wasser zu verwenden· Die Kanäle in der Tragplatte zeichnen sich durch einfache Konstruktion und hohe Betriebssicherheit aus*

!«achstehend soll die Erfindung an Hand eines Ausfuhrungsbelspiels unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert werden· jss zeigt

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> 1 die erfindungsgemäße Kombine, Seltenansicht ι

[Aufbruche
;· 2 die Tragplatte (mit" *" ) des Drehgestells der Kombine, Seitenansicht! • (^die Tragplatte im. 3 ^Grundriß ilt Aufbrüchen;

Flg. 4- das Drehgestell der Kombine mit gelenkig verbundenen Rohrleitungen für die Zuführung von Wasser in den Hydromonitor und an das Ar be l tsorgan^Schnitt in vertikaler Ebene mit Aufbrüchen

Jb'ig· 5 den Hydromonitor, angeordnet in dem Korperraum des Arbeit sorgans, Gesamtansicht^

Die mechan^ydrauiLlsche Kombine fur die. Gewinnung von Kohle enthält ein Raupenfahrgestell·i 1 (Fig. 1), auf dem mittels Bolzen-Verbindungen die Tragplatte 2 des Drehgestells 3, die Antriebe 4 zur übertragung der Drehung auf die Antriebskettenräder 5 des Raupenfahr gestelle 1 und die -Bydroapparate 6 (im folgenden als Blstation bezeichnet, bestehend aus einer Pumpe und einem Behalt er für Hydraulik Hl) befestigt sind·

Am Mantel der Antriebe 4- ist mittels Bolzenverbindungen das Ge

eine;

hause für^elektrische fernsteuerapparatus der Kombine befestigt·

In der Tragplatte 2 sind Kanäle 8 (Flg. 2 und 3) ausgebildet, die als wasser schlagende beschleunigende Rohrleitung des Hydroimpul·;· sators dienen, der einen Schwingungserzeuger 9 Q?lg· 1), der auf der Tragplatte 2 befestigt ist, und einen pneumatischen Hydroakkumulator 10, der am Gehäuse fur die elektrische tfernsteuerapparatur der Kombine aufgestellt ist, enthalt·

Auf dem beweglichen Teil 11 (Flg· 4) des Drehgestells 3

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sind das Arbeltsorgan 12 der Xombine und die -äydrozylindei zur vertikalen Verstellung des Arbelt sorg ans 12, der Schneidkrone 14, die einen Dxehmotor 15 aufweist, und des ⁿydromomtors 16 gelenkig befestigt. Zur Verstellung des beweglichen Teils 11 (Fig· 4) des Drehgestells 3 (Fig· 1) in horizontaler Richtung und gleichzeitig damit des Arbeitsorgans 12 der Combine sind die üydrοzylinder 17 vorge-Geilen, die am feststellenden Teil 18 (*'lg· 4) des Drehgestells 3 (Flg. 1) gelenkig befestigt sind·

Für die Zufuhrung von Mittelduuckwasser an das Arbeltsorgan 12 ist auf dem feststehenden Teil 18 (I¹Ig. 4) des Drehgestells 3 Olg· 1) eine Rohrleitung 19 (Fig. 4) angeordnet, deren elirEnde für deren eventuelle axiale Verstellungen mit dem Drehkopf 20 teleskopartig verbunden ist, während das zweite Ende an die Rohrleitung 21 (Fig. 1) angeschlossen ist· Sollte als antrieb für das Arbeltsorgan 12 ein schlagwettergeschütztes Wasserturbinentriebwerk

verwendet werden, so ist mit dessen Eingangsrohrleitung das zweite Ende dex Rohrleitung 19 zu verbinden· Den Durchflußkanal des Dreh» kopfes 20 (Fig· 4) ist mit der Rohrleitung 22 verbunden» durch die das kitteldruckwasser von dem Schieberblock 23 (Flg· 1) -zugeführt wird·

Das ⁿochdruckwasser wird in den Hydromonitor 16 vom cichwingungserzeuger 9 durch die Rohrleitung 24 (Fig· 4), deren einT^nde an den Drehkopf 25 angeschlossen Bird, welcher im feststehenden Teil

^derer^ 18 des Drehgestells 3 (Flg· 1) befestigt ist, und^v^^-^ anderes Kn.de mit dem Zweikanalgelenk 26 (Fig· 1) verbunden ist, dessen Durchfluß-

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kanäle mit dem Strahlrohr des Hydromonitors 16 (Fig. 1) über Steigleitung 27 (Flg. 5), Lenker 28 und einen im Kinkel von yO° gekrümmten Stutzen 29 verbuMen sind, zugeführt.

xjXQ Drehköpfe 20 (Flg. 4) und 25 sind im feststehenden Teil 1i des Drehgestells 3 (Fig. 1) derart angeordnet, daß deren Drehachsei mit der geometrischen Drehachse des Drehgestells zusammenfallen.

Die Ableitung von -ftochdruckwasser im pulsierenden Strom von dem ocnwingungserzeuger 9 bis zum Drehkopf 25 (Fig. 4) erfolgt durc aie Rohrleitung 30» die mit einer Hülse 31 endet. Auf der Hülse 31 ist "^" Gleltsteine>32 und einer Schloß verbindung 33 ein Lager 34 aufgesetzt. βχ_θ Innenflache der Hülse 31 arbeitet mit dem Dichtungselement 35 zusammen, das in einer Nut des Drehkopfes 25 unter* gebracht 1st· Die Zuführung des pulsierenden Niederöruckwasserstroi vom ScLwiiigungserzeuger 9 (Fig. 1) an den Streb erfolgt übe^ eine
Düse 36, die auf der Tragplatte 2 befestigt ist.

Die Zuführung von Wasser von^biegsamen Schlauch 37 zum
Schieberblock 23 erfolgt durch die Rohrleitung 38, deren Ausgangsende in den Drehkopf 39 eingebaut ist, während die Ableitung des
wassers vom Schieberblock 23 zu der wasserschlagenden beschleunigen den Rohrleitung 8 (Fig· H und 3), die in der Tragplatte 2 ausgeführt ist, durch die Rohrleitung 40 (Fig· 1) über den paaumatischej Hyd_co£,kkumulator 10 erfolgt.

im Hohlraum des Gehäuses 41 (i'ig. 5) des Arbeitsorgans 12
(Fig. i) ist die Steigleitung 27 (Fig. 5) des Hydromonitors 16
untergebracht. Auf der Steigleitung 27 sind der ^tenker 28 uncTim

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Winkel von ^0° gekrümmte Stutzen 29 angeordnet;.

Auf dem Stutzen 29 ist ein Hydro zylinder 42 zur vertikalen Verstellung des Hydromonitor-Strahlrohres aufgehängt· Der -äydrozylinder 43 zur horizontalen Verstellung des Hydromonitor-Strahlrohre ist m den an der Seitenwand des Gehäuses 41 des Arbeltsorgans 12 (Fig« 1) ausgeführten Ösen befestigt und mit dem Stutzen 29 Ci)¹Ig* 5 über den Lenker 28 verbunden·

i'ür die Fernsteuerung des Raupenfahrgestells 1 Ci¹Ig. 1), des j»r be its organs 12, des Hydromonitors 16 und der nydr ο apparate CÖ1-station) 6 ist ein tragbares Steuerpult 44 vorgesehen, das sich in einer bis zu 20 m großen Entfernung «on der Kombine befindet.

Zum Inbetriebsetzen des Hydroimpulsators ist in der Kombinekonstruktion ein handgesteuerter Kükenhahn vorgesehen (nicht dargestellt).

Die Kombine arbeitet in folgender Weise.

Vom Steuerpult CE¹Ig. 1) aus schaltet man den Motor der ölstation 6 ein, flgnr» öffnet man den Schieber auf der Schachtrohrleitung, und das Mitteldruckwasser wird durch einen biegsamen Suhlauch 3$ an die Kombine geleitet. Je nach den Abbauverhältnissen im Streb kann das Wasser entweder an das jlrbeitsorgan 12 für den Hydro transport von Sohle aus dem Streb, zur Abkühlung von Schneiden der Krone 14 oder zur Staubbekämpfung im Streb zugeführt werden. Falls man ζ tu Antrieb des Arbeitsorgans 12 anstelle eines elektrischen Antriebs ein Wasserturbinentrlebwerk verwendet, wird das Wasser an den letzan den Hydromonitor 16 geführt.

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Beim Abbau von Kohle in den Zugangsstrecken schaltet man vom Steuerpult 44 aus den ^otor des Arbeltsorgans 12 ein, dann öffnet man von demselben Steuerpult 44 aus den Schieberblock 23» und das •fässer gelangt durch die Rohrleitung 22 (Fig. 4), den Drehkopf 20, die Rohrleitung 19 und das Zweikanalgelenk 25 in die Rohrleitung 21 (Fig. 1) zum Arbeltsorgan 12· Danach schaltet man die Motoren des Eaupenfahrgestells 1 ein und ruckt die Kombine in den ^treb um die Kronenweite vor· In diesem Falle erfolgt der Kohlenabbau durch vertikale und horizontale Verstellungen des Arbeitsorgans 12 im Str< mittels der Hydrozylinder 12 und 17·

I
Die Gewinnung von Kohle aus den technologischen Kohlenpf eilen

und der Schwebe erfolgt durch den Hydromonitor mit Hilfe eines pulsierenden ^ΛοchdruckwasserStrahls» Hierzu schaltet man din Schieberblock 23 um, und das Mitteldruckwasser gelangt durch den nydrauli— sehen Pneumoakkumulator 10, die Hohrleitung 40 und den kanal 8 (Fig· 2 und 3) der wasser schlagenden beschleunigenden Rohrleitung in der Tragplatte 2 zum Schwingungserzeuger 9 (Fig· 1), in welchem der Druck erhöht und die hydraulischen Schlage durch periodische Ve «ander ung en des hydraulischen Widerstandes im System erzeugt werden· Durch die Rohrleitung 30 (Fig. 4), den Drehkopf 25, die Rohrleitung 24, das Zweikanalgelenk 26 (Flg· 1), die Steigleitung 27 (iig· 5)» den Lenker 28 aod den Stutzen 29 wird der pulsierende Wassexstrom in das Strahlrohr des Hydromonitors 16 gleitet, wo es zur Bildung des Wasserstrahls kommt· Der pulsierende Niederdruckwasserstrom gelangt vom Schwingungserzeuger 9 (7lg· 1) in den Streb durch

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die Rohrleitung 911t der Düse 36· Die Verstellung des Strahlrohres des Hydromonitors 16 zur Gewinnung von Kohle geht in diesem Falle durch die Hydrozylinder 42.und 43 (Fig. 5) vor sich· rt'enn im Hohlraum des Gehäuses des Arbeltsorgane 12 (i'lg· 1)

ein Hydromonitor 16 untergebracht ist, der mit Hydro zylindern für

,vonj

vertikale und horizontale Verstellung^cLessen Strahlrohr ausgestattet ist, so verlängert sich die Abbaufront der Kohle und es erhöht sich der Anteil der hochleistungsfähigen Hydromonitor-Kohlengewinnung·

Bei Versorgung der, Kombine mit technologischem Wasser ist es möglich, in das Wasserzufuhrungssystem..einen Filter für Wassergrobreinigung einzusetzen, dessen Filteröffnungen nicht großer als 3 mm sind; dadurch kann ein Gelangen von festen Teilchen in das Wasserversorgungssystem der Kombine verhindert und dessen Betriebssicherheit erhöht werden·

Nach Gewinnung von Kohle aus der Schwebe und den technolaglscht Kohlenpfellern wird die Kombine in den ausgebauten Baum zurückgefahren, und der Arbeitszyklus der Kombine ist damit beendet·

■sischy Das Versuchsmuster der mechanV^-hydraulischen Kombine fur die

Gewinnung von Kohle gemäß der Erfindung wurde einer .Betriebsprüfung

unterzogen, und es besitzt eine um 25 bis 30% höhere technische Leistung bei der Gewinnung von Kohle gegenüber den bekannten Kombine

Es sind technische Unterlagen für die Versuchsmuster der erfindungsgemäßen Kombine ausgearbeitet worden.

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Claims (1)

1. 5. Dezember 1975

   kechanisch-hydraulische Kombine für die Gewinnung von Kohle, ,weiche¹ - ^aufweist^

   'iioüt einem Antrieb versehenes HaupenfahrgestelX^~welches elektrische und hydraulische Apparate zur Steuerung der Kombine

   einem

   trägt» eine Tragplatte mit Drehgestell, auf dem das Arbeitsorgan mi

   .einem

   ^otor zur Drehung der Schneidkrone und die -äydroz^linder zur Verstellung des Hohlkörpers des Arbeltsorgans gelenkig befestigt sind, in welches ein Hydromonitor eingebaut ist, der mit Hydro zylindern zur Verstellung dessen Strahlrohr in vertikaler und horizontaler Richtung bezüglich des Arbeltsorgans ausgestattet ist, und durch

   e,
   Hohlgelenke verbunden Rohrleitungen für die Zuführung von Wasser in den Hydromonitor und an das Arbeitsorgan der Kombine aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß in der Tragplatte (2) ein Kanal (8) ausgebildet ist, der eine wasserschlagende beschleunigende Rohrleitung darstellt, deren Abschnitte überelnande. mindestens in zwei Reihen angeordnet sind, wobei an deren Umgangsende ein pneumatischer Hydro akkumulator (10), der an eine Wasserveisorgungsquelle angeschlossen wird, und an das Ausgangsende ein schwingungserzeuger (9), der in das System für die Zuführung von nasser in den Hydromonitor (16) eingeschaltet wird, angeschlossen ist·

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