DE2911928A1

DE2911928A1 - Vorrichtung zur ueberwachung der stroemungsgeschwindigkeit von gasen

Info

Publication number: DE2911928A1
Application number: DE19792911928
Authority: DE
Inventors: Horst Dr Donath
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-03-27
Filing date: 1979-03-27
Publication date: 1980-10-09

Description

"Vorrichtung zur Uberwachung der Strömungsgeschwindigkeit
von Gasen" In Untertagebetrieben von Bergwerken wird eine sog. Grubenbewetterung durchgeführt, welche der Zufuhrung von Frischluft (Frischwetter) und der Abführung verbrauchter Luft (Abwetter) dient. Wichtigste Voraussetzung für eine ausreichende Bewetterung ist eine entsprechende Wetterzirkulation. Zur Gewährleistung einer genügenden Wetterversorgung für sämtliche Grubenbaue ist es notwendig, den Wetterweg genau festzulegen und durch besondere Maßnahmen in die gewünschten Richtungen zu leiten. Zu diesem Zwecke bedient man sich besonderer Absperrorgane in Form von Wettertüren, Abmauerungen usw.. In Grubenbauen mit nur einem Zugang, wie z.B. beim Vortrieb von Strecken und Tunneln, muß eine Sonderbewetterung vorgesehen werden. Zu diesem Zwecke dienen dünnwandige Röhren aus Blech, Holz oder Kunststoff, sog.
Wetterlutten oder auch Litten, mit Durchmessern zwischen 200 und 800 mm, die zu einer Buttentour vom Anschlußpunkt des Grub enb aus bis vor Ort zusammengefügt werden und an die eine oder mehrere Luttenventilatoren angeschlossen sind. Soweit die Ventilatoren die Wetter vor Ort ansaugen und in der Luttentour herausdrücken, so daß im Grubenbau eine Depression entsteht und so Frischwetter nachströmen, spricht man von saugender Bewetterung. Umgekehrt bezeichnet man das Ansaugen der Wetter durch die Luttentour und Herausdrücken vor Ort als blasende Bewetterung.
Gemäß bergbehördlicher Vorschrift müssen sonderbewetterte Betriebe überwacht werden, um das Leben und die Gesundheit der in den Bergwerksbetrieben Beschäftigten nicht zu gefährden. Zu diesem Zwecke finden sog. Wetterwächter in verschiedenen Ausführungen Verwendung. So ist es bekannt, zu diesem Zwecke Membranschalter einzusetzen, die den Staudruck der Wetter messen. Diese Membranschalter sind mechanisch mit der Lutte verbunden. Diese bekannten Membranschalter haben den Nachteil, daß sie von außen sehr leicht beeinflußbar sind, beispielsweise festgeklemmt werden können, so daß bei Unterschreiten einer Hindestwettergeschwindigkeit keine Anzeige erfolgt und damit sich eine erhöhte Gefahrenlage für die Beschäftigten ergibt.
Bei einer anderen bekannten Ausführung eines Wetterwächters findet ein Heißleiter mit einem Thermowiderstand Verwendung, welch letzterer durch den zu überwachenden Luftstrom gekühlt ist. Bei Ausfall der Wetterzufuhr erfolgt über die dann eintretende Erwärmung des Thermowiderstandes die Abschaltung der im Grubenbau vorhandenen Geräte. Dieser bekannte Wetterwächter muß in die Lutte eingeführt werden, so daß nicht nur die Gefahr einer Verschmutzung und damit Unbrauchbarwerden gegeben ist, sondern auch einer unzulässig hohen Aufheizung. Weiterhin sind für diesen Zweck Fahnenschalter bekannt, deren Fahnen mechanisch oder magnetisch/mechanisch auf Kontakte einwirken. Auch diese bekannte Ausfahrung hat den Nachteil, daß sie sehr leicht außer Betrieb gesetzt werden kann, wobei außerdem nur ein senkrechter Einbau möglich ist.
Von diesem Stand der Technik ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Uberwachung der Strömungsgeschwindigkeit von Gasen zu schaffen, welche unter Vermeidung vorerwähnter Nachteile. in einfacher Weise herzustellen sowie anzubringen ist und eine einwandfreie und sichere Uberwachung der Strömungsgeschwindigkeit eines Gasstroms gewährleistet.
Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die Vorrichtung einen vom zu überwachenden Gas strom beaufschlagten Schallgeber aufweist, welchem ein Schallempfänger zugeordnet ist, dessen Ausgangssignal oder -signale in einen Auswerter gelangen, welcher bei Erreichen einer oder mehrerer, bestimmter Strömungsgeschwindigkeiten des zu überwachenden Gasstromes einen oder mehrere Schaltimpulse erteilt. Vorteilhaft dient als Schallgeber eine Pfeife, die ständig vom Luftstrom beaufschlagt wird und somit dauernd einen Pfeifton erzeugt. Die Pfeife ist so ausgelegt, daß die Frequenz der von ihr erzeugten Schall schwingungen einer bestimmten Strömungsgeschwindigkeit des zu überwachenden Gasstromes entspricht, so daß bei Unterschreiten dieser Strömungsgeschwindigkeit vom Auswerter eine Impulsgabe mit der Folge der Abschaltung der im Grubenbau vorhandenen Arbeitsmaschinen erfolgt.
Vorteilhaft findet als Schallempfänger ein Mikrophon Verwendung, welches die vom Schallgeber erzeugten Schallschwingungen in elektrische Signale umsetzt.
Zwischen Schallampfänger und Auswerter kann ein Verstärker eingeschaltet sein, beispielsweise elektronischer Bauart, um die vom Schall empfänger abgegebenen Signale weiter zu verstärken.
Der Schallgeber ist gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung einer Leitung zugeordnet, beispielsweise an deren einem Ende, oder aber in einen Schlitz des Rohres eingesetzt. Die Leitung ist von dem zu überwachenden Gasstrom durchströmt, so daß der Schallgeber unmittelbar von diesem beaufschlagt ist.
Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist wie folgt: Solange der zu überwachende Gasstrom eine bestimmte Geschwindigkeit nicht unterschreitet und damit die Sonderbewetterung des Grubenbaus gewährleistet ist, wird vom Auswerter kein Schaltimpuls erteilt. Bei Unterschreiten einer bestimmten Strömungsgeschwindigkeit spricht der Auswerter an, so daß eine Impulsgabe erfolgt. Diese kann auf verschiedene Weise ausgewertet werden, und zwar einmal über einen Ruhestromkreis, welcher durch Impulsgabe des Auswertes abgeschaltet wird, mit der Folge, daß über ein Schaltelement die im Bereich der Sonderbewetterung vorhandenen Arbeitsgerätschaften abgeschaltet werden, zum anderen über einen Arbeitsstromkreis, mit welchem ein Relais oder Schütz eingeschaltet wird, das die Abschaltung der im Grubenbau vorhandenen Arbeitsgerätschaften bewirkt. Auf diese Weise ist eine einwandfreie und sichere Überwachung gegeben, mit der Folge, daß bei Unterschreiten einer bestimmten Strömungsgeschwindigkeit des zur Bewetterung zugeführten Luftstromes eine Abschaltung der Maschinen und ggf. auch eine optische oder akustische Alarmanzeige erfolgt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist an Hand der schematischen Darstellung erläutert.
Mit 1 ist der Schallgeber in Form einer Pfeife bezeichnet, welcher an seinem Eintrittsende mit einer trichterförmigen Erweiterung versehen ist. Der Schallgeber 1 ist in dem Lufteintritt oder -austritt der Lutte 2 angeordnet. Dem Schallgeber 1 ist der Schallempfänger 3 zugeordnet, so daß die erzeugte Schallschwingung unmittelbar auf diesen gelangt Nach Umwandlung der Schallschwingungen durch den Schall empfänger 3 werden diese ggf. über den Verstärker 4 auf den Auswerter 5 gegeben, welcher bei Unterschreiten einer bestimmten Mindestgeschwindigkeit einen oder mehrere Schaltimpulse erteilt, die zur Ein- oder Abschaltung nachgeordneter Schaltelemente dienen.
Die Erfindung ist vorstehend an Hand einer bevorzugten Anwendungsmöglichkeit als Wetterwächter erläutert, jedoch hierauf nicht beschränkt, sondern ganz allgemein zur Überwachung der Strömungsgeschwindigkeit von Gasen verwendbar.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E : 1., Vorrichtung zur tiberwachung der Strömungsgeschwindigkeit von Gasen, dadurch gekennzeichnet, daß diese einen vom zu überwachenden Gasstrom beaufschlagten Schallgeber (1) ausweist, welchem ein S challempfänger (3) zugeordnet ist, dessen Ausgangssigna3e in einen Auswerter (5) gelangen, welcher bei Brreichen einer oder mehrerer bestimmter Strömungsgeschwindigkeiten einen oder mehrere Schaltimpulse erteilt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Schallgeber (1) eine Pfeife dient.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, laß als Schallempfänger (3) ein Mikrophon Verwendung findet.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 und/oder einem oder mehreren der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Schallempfänger (3) und Auswerter (5) ein Verstärker (4) eingeschaltet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 und/oder einem oder mehreren der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Schallgeber (1) einer Leistung zugeordnet ist, welche von dem zu überwachenden Gasstrom durchströmt ist.