DE29710609U1

DE29710609U1 - Vorrichtung zur Reinhaltung von Hydraulikflüssigkeit im untertägigen Berg- und Tunnelbau

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Publication number: DE29710609U1
Application number: DE29710609U
Authority: DE
Original assignee: RAG AG
Current assignee: RAG AG
Priority date: 1997-06-18
Filing date: 1997-06-18
Publication date: 1997-08-21
Anticipated expiration: 2007-06-19

Description

RAG Aktiengesellschaft

Rellinghauser Straße 1 - 11, D-45128 Essen

Vorrichtung zur Reinhaltung von Hydraulikflüssigkeit im untertägigen Berg- und Tunnelbau

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Reinhaltung von Hydraulikflüssigkeit im untertägigen Berg- und Tunnelbau, wobei die Hydraulikflüssigkeit gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 aufbereitet und verwendet wird.

Im untertägigen Berg- und Tunnelbau ist es seit langem Stand der Technik, eine Vielzahl von Arbeits- und Betriebsmitteln dadurch zu betätigen, daß in diesen enthaltene bewegbare Maschinenelemente jeweils mit einem hydraulischen Antrieb versehen sind, beispielsweise alle einschlägigen Bauelemente der bis zu 100 oder mehr Gestelle eines Schreitausbaus in einem einzigen Förderstreb eines Steinkohlenbergwerks. Für die erheblichen Mengen der dafür erforderlichen Hydraulikflüssigkeit ist es ebenso seit langem Stand der Technik, diese für jeden oder auch für mehrere Betriebspunkte an einem vorgegebenen Ort im untertägigen Grubengebäude, beispielsweise in der Nähe des jeweiligen Füllortes, oder auch übertage mittels einer sogenannten Pumpenstation zunächst aus Frischwasser aus der entsprechenden Versorgungsleitung und einem Konzentrat von mit einem Emulgator bekannter Art versetztem Mineralöl oder speziell erzeugtem synthetischem Öl aus einem dafür installierten Vorratsbehälter mittels einer Dosiervorrichtung bekannter Art, beispielsweise eines Statikmischers, die erforderliche Hydraulikflüssigkeit aufzubereiten, wobei das Konzentrat einen Anteil von 1 - 2 % der benötigten Gesamtmenge der Hydraulikflüssigkeit ausmacht, danach in einem unmittelbar nachgeschalteten Behältersystem aus einem oder mehreren miteinander verbundenen Tankgefäßen aufzunehmen und vorzuhalten und dann von dort mittels eines Satzes

von mehreren Pumpen, von denen stets mindestens eine in vorgegebenem Wechselbetrieb als Reservepumpe vorgesehen ist, unter einem Druck von bis zu mehreren 100 bar, beispielsweise einem solchen von 3 00 - 350 bar, über sich teilweise bis zu mehreren km Länge erstreckende Rohrleitungen zu den diversen Verbrauchern, beispielsweise den vorgenannten Gestellen eines Schreitausbaus, zu transportieren. Nach der erbrachten Arbeitsleistung vor Ort wird die verbrauchte Hydraulikflüssigkeit über weitere Rohrleitungen unter einem maximalen Druck von 20 bar in das vorstehend genannte Behältersystem zur erneuten Verwendung zurückgeführt, wobei sie einerseits eine interne Bewegung der Hydraulikflüssigkeit im Behältersystem erzeugt und andererseits mittels je nach Betriebsanforderungen erforderlicher Nachfüllung aufgetretener Verluste auf einem vorgegebenen Maximalpegel im Behältersystem gehalten wird.

Im Dauerbetrieb solcher Anlagen aus Pumpenstation, Rohrleitungen und Verbrauchern bildet sich jedoch auf der Oberfläche der Hydraulikflüssigkeit im Behältersystem je nach Umgebungsparametern wie Temperatur und Luftfeuchtigkeit in unterschiedlichem aber nicht zu ignorierendem - Maße eine durch Bakterien verursachte - im wesentlichen mehr oder weniger durchsichtige oder verfärbte schleimige - Ablagerung von zersetzten Anteilen des Konzentrats in der Hydraulikflüssigkeit, und zwar sowohl bei der Verwendung von Konzentrat aus Mineralöl als auch - wie zwischenzeitlich erkannt wurde - bei der Verwendung von Konzentrat aus synthetischem Öl. In jedem Fall führt diese Verunreinigung der Hydraulikflüssigkeit zu einer deutlichen Beeinträchtigung der vorgegebenen Eigenschaften der Hydraulikflüssigkeit und damit auch der Betriebssicherheit der mit ihrer Hilfe betätigten Arbeits- und Betriebsmittel, so daß solche Verunreinigungen möglichst umgehend entfernt werden müssen.

Zu diesem Zweck kommen bisher im wesentlichen zwei Methoden zur Anwendung:

Das Abschöpfen der Oberfläche der Hydraulikflüssigkeit im Behältersystem mittels geeigneter Schöpfgeräte von Hand oder das

Fluten des Behältersystems mit frisch aufbereiteter Hydraulikflüssigkeit .

Die erstgenannte Methode ist einerseits sehr arbeitsintensiv, insbesondere dann, wenn das Behältersystem nicht ausnahmsweise aus nach oben offenen Tankgefäßen besteht, was wegen des Staubgehaltes der untertägigen Wetter jedoch nach Möglichkeit zu vermeiden ist, oder wenigstens nur mit abnehmbaren Deckeln versehen ist anstelle von einer oder mehreren Sichtöffnungen auf der Oberseite im wesentlichen geschlossener Tankgefäße zur optischen Kontrolle oder zum Einführen von Werkzeugen oder Hilfsmitteln mit Querschnitten von allenfalls Armstärke oder darunter, und andererseits - insbesondere bei Konzentraten auf Mineralölbasis - sehr unangenehm für die durchführenden Mitarbeiter, da insbesondere die Konzentrate auf Mineralölbasis häufig mit schwefelhaltigen Emulgatoren versetzt sind, die bakteriell in Schwefelwasserstoff umgewandelt werden und dann zu einer unangenehmen Geruchsbelästigung führen. Bei den Konzentraten auf der Basis synthetischer Öle fällt diese Geruchsbelästigung wegen der dort üblicherweise integrierten Emulgatoren zwar weitgehend fort, doch ist der unmittelbare Umgang mit den dabei entstehenden gallertartigen Abscheidungen auch nicht jedermann ohne weiteres zumutbar - abgesehen davon, daß bei den vorgenannten weitgehend geschlossenen Tankgefäßen der durchführende Mitarbeiter häufig nur unter erschwerten Zugangsbedingungen an eine für das Abschöpfen geeignete Sichtöffnung auf der Oberseite des Tankgefäßes herankommt und darüber hinaus durch das Abschöpfen der Oberfläche mittels kellenartiger Schöpfgeräte kleinen Volumens in jedem Fall ein immenser Zeit- und damit Kostenaufwand entsteht.

Bei der zweitgenannten Methode ist zunächst ein erheblicher und kostenträchtiger - Verlust an Material in Kauf zu nehmen, da das Behältersystem ja zunächst auch in seinem zwischen maximal vorgegebenem Pegel für die Oberfläche der Hydraulikflüssigkeit und Behälteroberkante vorhandenen Sicherheitsvolumen aufzufüllen und erst dann bis zur Entfernung aller Verunreinigungen zu spülen ist, wobei anschließend das Sicherheitsvolumen

ebenfalls wieder entleert werden muß. Darüber hinaus muß die gesamte Spülflüssigkeit, die üblicherweise in den stets unter dem Behältersystem montierten Überlaufwannen aufgefangen wird, kostenaufwendig aus letzteren abgezogen und zur Weiterverarbeitung nach übertage transportiert werden.

Aus den vorgenannten Gründen liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Verfugung zu stellen, mit deren Hilfe ohne unmittelbaren Einsatz menschlicher Arbeitskraft eine automatische Reinhaltung der Hydraulikflüssigkeit im untertägigen Berg- und Tunnelbau erreichbar ist, soweit diese in den vorbeschriebenen Anlagen aufbereitet und verwendet wird.

Diese Aufgabe löst die erfindungsgemäße Vorrichtung mittels der Gesamtheit der Merkmale des Patentanspruchs 1.

Als besonders vorteilhaft erweist es sich dabei, daß das Behältersystem in seinem Innenraum auf einem vorgegebenen Pegel eine ein- oder mehrteilige Ablaufkante aufweist, die die obere Begrenzung eines oder mehrerer nach oben offener Hohlkörper darstellt, der/die mittels einer ein- oder mehrarmigen, mit mindestens einer Niederdruck-Pumpe versehene Sammelleitung mit einer Niederdruck-Filtereinrichtung verbunden ist/sind, die ihrerseits über eine Abflußleitung mit dem Behältersystem und/oder der Pumpenanordnung in Verbindung steht, da mit einer solchen Anordnung jedesmal dann, wenn die Oberfläche der Hydraulikflüssigkeit durch von den Verbrauchern zurückgeführte oder zum Verlustausgleich nachgefüllte frische Hydraulikflüssigkeit im Behältersystem den Pegel der Ablaufkante erreicht, automatisch ein Teil dieser die unerwünschten Ablagerungen tragenden Oberfläche über die Ablaufkante vom verbleibenden Volumen der Hydraulikflüssigkeit abgetrennt und einer speziellen Filtrierung zugeführt wird, die die unerwünschten Ablagerungen als Filterkuchen zurückhält, die gereinigte Hydraulikflüssigkeit dagegen in den vorhandenen Kreislauf zurückgibt. Dabei wird der Abschöpfvorgang (das "Skimming") vorteilhafterweise im allgemeinen noch dadurch unterstützt, daß die von den Verbrau-

ehern zurückgeführte Hydraulikflüssigkeit im Behältersystem eine merkliche interne Bewegung der dort vorhandenen Hydraulikflüssigkeit verursacht, wodurch sich der denkbare Einsatz mechanisch, pneumatisch, hydraulisch, elektromechanisch oder elektromagnetisch angetriebener Bewegungsmechanismen von vornherein erübrigt. Im Gegensatz zur Entsorgung der stets erforderlichen mindestens einen Hochdruck-Filtereinrichtung in den Rohrleitungen zu den Verbrauchern gestattet die Niederdruck-Filtereinrichtung darüber hinaus einen problemlosen Zugang zum entstehenden Filterkuchen und damit dessen mit einem Minimum an Arbeits- und Kostenaufwand durchführbare Entsorgung. Die Rückführung der filtrierten Hydraulikflüssigkeit in den Kreislauf kann sowohl auf irgendeinem im Belieben des Fachmanns stehenden Niveau des Behältersystems in dieses - gegebenenfalls auch oberhalb von dessen Ablaufkante - erfolgen oder nach dem Ermessen des Fachmanns auch unmittelbar in die Pumpenanordnung oder deren Zuleitung.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der vorliegenden Vorrichtung liegt auch dann vor, wenn das Behältersystem in seinem Innenraum unterhalb des Pegels der Ablaufkante mit einem Niveauschalter bekannter Art versehen ist, dessen Ausgangssignale mittels eines Stellgrößengebers bekannter Art den Schaltzustand einer Ventilanordnung derart steuern, daß während des Absinkens der Oberfläche der Hydraulikflüssigkeit im Behältersystem unter einen vorgegebenen Pegel unterhalb der Ablaufkante mindestens eine Zulaufleitung zur Pumpenanordnung, deren Eingangsöffnung sich im Bodenbereich des Behältersystems befindet, auf Durchlaß geschaltet und gleichzeitig die Verbindungsleitung zwischen Behältersystem und Pumpenanordnung gesperrt wird, weil es damit ermöglicht wird, den Übergang von mitgerissenen Anteilen der unerwünschten Ablagerungen auf der Oberfläche der Hydraulikflüssigkeit und/oder auch von unerwünschten Schwebstoffen schädlicher Größe und Eigenschaften in die Pumpenanordnung und damit in das gesamte Betriebssystem weitgehend zu verhindern, indem die üblicherweise in mittlerer Höhe am Behältersystem ansetzende und unmittelbar zur Pumpenanordnung führende Verbindungsleitung zwischen diesen Aggregaten bei einer merklichen

Volumenverminderung der Gesamtmenge von Hydraulikflüssigkeit im Behältersystem gesperrt und der gesamte Massestrom von Hydraulikflüssigkeit in die Pumpenanordnung nur noch aus dem von der Oberfläche weiter entfernten Bodenbereich des Behältersystems abgezogen wird. Die so erzielte Reinhaltung der in die Pumpenanordnung gelangenden Hydraulikflüssigkeit kann vorteilhafterweise noch dadurch verbessert werden, daß in die Zulaufleitung mindestens eine Niederdruck-Pumpe und eine dieser nachgeschaltete Niederdruck-Filtereinrichtung oder ein spezieller Zweig einer solchen integriert ist, weil dann der gesamte Massestrom von Hydraulikflüssigkeit in die Pumpenanordnung ebenfalls über die ohne größeren Aufwand zugängliche und entsorgbare Niederdruck-Filtereinrichtung geführt wird, wobei die Niederdruck-Filtereinrichtung zur Berücksichtigung der unterschiedlichen Masseströme des Überlaufs der Abschöpfung und der betriebsnotwendigen Hydraulikflüssigkeit in vorteilhafter Weise selbstverständlich auch getrennte, parallel angeordnete Zweige aufweisen kann.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der in Rede stehenden Vorrichtung ist darüber hinaus gegeben, wenn die Ventilanordnung auch in die Sammelleitung integriert ist und letztere parallel zur Verbindungsleitung (28) zwischen Behältersystem und Pumpenanordnung sperrt oder auf Durchlaß schaltet, weil damit im Falle des Bedarfs sichergestellt wird, daß während des gesperrten Zustands der Verbindungsleitung zwischen Behältersystem und Pumpenanordnung nicht ständig an der Rückgabestelle für filtrierte Hydraulikflüssigkeit Luft in den Kreislauf eingeblasen wird.

Vorteilhaft sind auch Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei denen der/die Hohlkörper eine oder mehrere im wesentlichen horizontal ausgerichtete Rinnen sind, oder bei der/die Hohlkörper ein oder mehrere Trichter mit im wesentlichen vertikal ausgerichteter Symmetrieachse sind, weil es sich dabei um bekannte und bewährte Bauelemente handelt, die ohne Schwierigkeiten auch in bestehende Anlagen der in Rede stehenden Art nachträglich einbaubar sind, und zwar sowohl in der Form, daß der/die Hohlkörper innerhalb vorgegebener Grenzen dem

variablen Pegel der Oberfläche der Hydraulikflüssigkeit folgt/folgen, was eine - zumindest in vorgegebenen Grenzen vornehmbare - Anpassung der Ablaufkante an die zwangsläufigen Schwankungen des Pegels der Oberfläche der Hydraulikflüssigkeit im Behältersystem ermöglicht, als auch in der Form, daß der/die Hohlkörper relativ zum Behältersystem ortsfest angeordnet ist/sind.

Als vorteilhaft erweist sich auch eine Ausführungsform der vorliegenden Vorrichtung, bei der die Niederdruck-Filtereinrichtung außerhalb des Behältersystems angeordnet ist, weil dies einen besonders einfachen Zugang zu der Niederdruck-Filtereinrichtung zwecks Entfernung angesammelter Filterkuchen, Wartung und Reparatur gestattet - auch wenn sie bei genügend großem Volumen des Behältersystems selbstverständlich in dessen Innenraum, beispielsweise als versenkbare Einheit, angeordnet sein kann.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der in Rede stehenden Vorrichtung liegt auch dann vor, wenn die Niederdruck-Filtereinrichtung aus mindestens zwei parallel geschalteten Filtereinheiten zusammengesetzt ist, weil dies einerseits ermöglicht, angesammelte Filterkuchen ohne jede Betriebsunterbrechung entfernen zu können, und andererseits gestattet, unterschiedliche Masseströme, beispielsweise denjenigen des Überlaufs über die Ablaufkante und denjenigen der Hydraulikflüssigkeit bei gesperrter Verbindungsleitung zwischen Behältersystem und Pumpenanordnung, in getrennten Zweigen zu behandeln, was insbesondere dann vorteilhaft durchführbar ist, wenn mindestens eine der Filtereinheiten nur mit dem Ausgang der Sammelleitung und mindestens eine weitere der Filtereinheiten nur mit dem Ausgang der mindestens einen Zulaufleitung, deren Eingangsöffnung sich im Bodenbereich des Behältersystems befindet, verbunden ist.

Von Vorteil ist auch eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der die Niederdruck-Filtereinrichtung mit einem oder mehreren auswechselbaren Filtereinsätzen versehen ist

oder bei der darüber hinaus die auswechselbaren Filtereinsätze Einweg-Filtersäcke sind, weil dies einerseits die notwendigen Unterbrechnungsintervalle der Niederdruck-Filtereinrichtung zwecks Entfernung von Filterkuchen und andererseits den Arbeits- und Kostenaufwand für die gesamte Entsorgung der Filterkuchen erheblich reduziert.

Als sehr vorteilhaft erweist sich bei weiteren Ausführungsformen der vorliegenden Vorrichtung auch, daß der Niveauschalter eine mechanisch, pneumatisch oder elektrisch arbeitende Meßanordnung ist, deren Ausgangssignale mittels eines geeigneten Stellgrößengebers bekannter Art eine mechanische, pneumatische, hydraulische, elektromechanische oder elektromagnetische Stellgröße erzeugen, die die Schaltstellung der Ventilanordnung derart beeinflußt, daß entweder die Sammelleitung zur Niederdruck-Filtereinrichtung und die Verbindungsleitung zwischen Behältersystem und Pumpenanordnung auf Durchlaß geschaltet sind und die mindestens eine Zulaufleitung zur Niederdruck-Filtereinrichtung gesperrt ist oder letztere auf Durchlaß geschaltet ist und die Sammelleitung zur Niederdruck-Filtereinrichtung sowie die Verbindungsleitung zwischen Behältersystem und Pumpenanordnung gesperrt sind, da solche Anordnungen einerseits aus bekannten und bewährten Bau-, Schalt- und Steuerelementen aufbaubar und ohne Schwierigkeiten in bestehenden Anlagen nachrüstbar sind und andererseits eindeutig sicherstellen, daß bei maximal mit Hydraulikflüssigkeit gefülltem Behältersystem sowohl die unerwünschten Ablagerungen auf der Oberfläche der Hydraulikflüssigkeit separat abgezogen werden als auch gereinigte Hydraulikflüssigkeit in ausreichender Menge zu den diversen Verbrauchern transportiert wird und daß bei einer vorgegebenen Volumenverminderung der Hydraulikflüssigkeit im Behältersystem vorsichtshalber der gesamte abgehende Massestrom von Hydraulikflüssigkeit auf seinem Weg vom Behältersystem zur Pumpenanordnung einem Reinigungsverfahren mittels einer Niederdruck-Filtereinrichtung unterzogen wird.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegen auch dann vor, wenn die Ventilanordnung aus

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einem oder mehreren Ein- und/oder Mehrwegventilen aufgebaut ist oder aus einem Satz von Schiebern und/oder Drehschiebern in den zu schaltenden Leitungen besteht oder wenn die Ventilanordnung aus ein oder mehreren Ein- und/oder Mehrwegventilen und/oder Schiebern und/oder Drehschiebern in den zu schaltenden Leitungen aufgebaut ist, da es sich bei allen vorgenannten Elementen um bekannte und bewährte Bauteile handelt, deren - auch nachträglicher - Einbau in Anlagen der in Rede stehenden Art keine Schwierigkeiten bereitet und jederzeit bei Minimierung von Aufwand und Kosten zweckentsprechend kombinierbar und einsetzbar ist.

Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in der Zeichnung dargestellt.

Es zeigen:

Fig. 1: Schematische Skizze einer Anlage zur Versorgung von Verbrauchern im untertägigen Berg- und Tunnelbau mit Hydraulikflüssigkeit einschließlich einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Reinhaltung der Hydraulikflüssigkeit in teilweise durchbrochener Darstellung.

Fig. 2: Schnitt durch eine gegenüber Fig. 1 geänderte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Reinhaltung von Hydraulikflüssigkeit im untertägigen Berg- und Tunnelbau in schematischer Darstellung.

Die Fig. 1 zeigt die schematische Skizze einer Anlage 1 zur Versorgung von Verbrauchern im untertägigen Berg- und Tunnelbau mit Hydraulikflüssigkeit einschließlich einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Reinhaltung der Hydraulikflüssigkeit in teilweise durchbrochener Darstellung, wobei die Anlage 1 aus einer Pumpenstation 2, Rohrleitungen 3, Verbrauchern A₁ beispielsweise Gestellen eines Schreitausbaus, und weiteren Rohrleitungen 5, die verbrauchte Hydraulikflüssigkeit von den Verbrauchern 4 zur Pumpenstation 2 zurückführen, besteht. In die Rohrleitungen 3 ist vor den Verbrauchern 4 eine Hochdruck-Filter-

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einrichtung 6 zum Abfangen von Verunreinigungen, die weitgehend von den Innenseiten und Flanschverbindungen der Pumpen und Rohrleitungen stammen, integriert, in die weiteren Rohrleitungen 5 ist mindestens eine Zwischenpumpstation 7 eingefügt, um trotz des maximal zulässigen Drucks von 20 bar in den weiteren Rohrleitungen 5 einen ordnungsgemäßen Transport der rückzuführenden Hydraulikflüssigkeit sicherzustellen, sowie gegebenenfalls eine hier nur der Vollständigkeit halber eingezeichnete Niederdruck-Filtereinrichtung 39. Die Pumpenstation 2 setzt sich aus einer an ein Vorratsgefäß 8 für ein Konzentrat aus mit einem Emulgator bekannter Art versehenem Mineralöl oder synthetischem Öl und eine Frischwasserleitung 9 angeschlossenen Dosiervorrichtung 10, beispielsweise in Form eines Statikmischers, einem an diesen angekoppelten Behältersystem 11 und einer damit verbundenen Pumpenanordnung 12 zusammen, wobei das Behältersystem 11 neben der aus der Dosiervorrichtung 10 angelieferten frisch aufbereiteten Hydraulikflüssigkeit auch die von den Verbrauchern 4 über die weiteren Rohrleitungen 5 zurückgeführte Hydraulikflüssigkeit aufnimmt und die Pumpenanordnung 12 üblicherweise aus mehreren parallel angeordneten ein- oder mehrstufigen Hochdruck-Pumpen aufgebaut ist, von denen jeweils mindestens eine im zyklischen Austausch als Reservepumpe vorgehalten wird.

Das Behältersystem 11 weist im vorliegenden Fall in seinem Innenraum einen nach oben offenen Hohlkörper 13 in Form eines Trichters mit im wesentlichen vertikal ausgerichteter Symmetrieachse auf, dessen oberer Rand eine im wesentlichen horizontal ausgerichtete Ablaufkante 14 definiert, von der im dargestellten Fall vorausgesetzt ist, daß sie ortsfest im Verhältnis zum Behältersystem 11 angeordnet ist. An seinem tiefsten Punkt geht der hier als Trichter ausgeführte Hohlkörper 13 in eine Sammelleitung 15 über, die als Rohr- oder gegebenenfalls auch als Schlauchleitung über mindestens eine Niederdruck-Absaugpumpe 27, beispielsweise in Form einer Druckluftpumpe, zu einer hier - jedoch nicht zwangsläufig - im Außenraum des Behältersystems 11 angeordneten Niederdruck-Filtereinrichtung 16 führt, die ihrerseits über eine Abflußleitung 17 mit dem Behältersy-

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stem 11 verbunden ist und das gereinigte Filtrat darüber in den Kreislauf der Hydraulikflüssigkeit zurückführt, wobei das hier dargestellte Niveau der Rückführung der Hydraulikflüssigkeit in das Behältersystem 11 nur beispielhaft und vorwiegend aus Gründen einer übersichtlichen zeichnerischen Gestaltung gewählt worden ist. Grundsätzlich steht es dem Fachmann frei, das Niveau der Rückführung in das Behältersystem 11 nach Zweckmäßigkeitsgründen - gegebenenfalls auch oberhalb des Niveaus der oben erwähnten Ablaufkante 14 - auszuwählen oder die Abflußleitung 17 unmittelbar an geeigneter Stelle mit der Verbindungsleitung zwischen Behältersystem 11 und Pumpenanordnung 12 oder direkt mit der Pumpenanordnung 12 zu verbinden.

Die gestellte Aufgabe wird selbstverständlich auch von einer Anordnung erfüllt, bei der die Ablaufkante 14 aufgrund einer geeigneten Führung des zugehörigen Hohlkörpers 13, beispielsweise mittels entsprechender am Boden und/oder am Deckel oder an der Abdeckung des Behältersystems 11 befestigter Führungsstäbe und entsprechender Ösen am Hohlkörper 13, den Schwankungen des Pegels der Oberfläche der Hydraulikflüssigkeit im Behältersystem 11 zumindest innerhalb vorgegebener Grenzen folgen kann, wobei der Hohlkörper 13 auch durch andere Formen als durch einen oder mehrere Trichter verwirklicht werden kann, beispielsweise durch gerade oder umlaufend in einem horizontal ausgerichteten Querschnitt des Behältersystems 11 angeordnete Rinnen, die dann an einer oder mehreren Stellen ihrer Rinnensohle mit je einem Arm einer Sammelleitung 15 verbunden sind. Die an die mit mindestens einer Niederdruck-Absaugpumpe 2 7 versehene Sammelleitung 15 anschließende Niederdruck-Filtereinrichtung 16 kann grundsätzlich sowohl innerhalb als auch außerhalb des Behältersystems 11 angeordnet sein, wobei eine außerhalb des Behältersystems 11 angeordnete Niederdruck-Filtereinrichtung 16 im allgemeinen allerdings bedienungs- und wartungsfreundlicher ist und ein kleineres und damit normalerweise günstigeres Volumen des Behältersystems 11 erfordert, das - unabhängig davon, ob es durch ein einzelnes Tankgefäß oder einen Verbund mehrerer Tankgefäße realisiert wird - üblicherweise ca. 2500 1 Hydraulikflüssigkeit aufnehmen können muß.

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Mit jeder der vorgenannten Vorrichtungen läßt sich erreichen, daß die die unerwünschten Ablagerungen sowohl biologischen als auch mechanischen Ursprungs tragende Oberfläche der Hydraulikflüssigkeit im Behältersystem 11 jedesmal dann, wenn sie aufgrund des Zuflusses von Hydraulikflüssigkeit von den Verbrauchern 4 oder aus der Dosiervorrichtung 10 den Pegel der Ablauf kante 14 erreicht, über die Ablauf kante 14 in den oder die Hohlkörper 13 ab- und anschließend der Niederdruck-Filtereinrichtung 16 zugeführt wird, wo die Verunreinigungen als entsorgbarer Filterkuchen zurückgehalten werden, während das gereinigte Filtrat über das Behältersystem 11 und/oder die Pumpenanordnung 12 in den Kreislauf der Hydraulikflüssigkeit zurückgeführt wird.

Die Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch eine gegenüber der Fig. 1 geänderte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Reinhaltung von Hydraulikflüssigkeit im untertägigen Berg- und Tunnelbau in schematischer Darstellung, wobei jedoch identische oder funktionsgleiche Bestandteile der Darstellung mit denselben Bezugszeichen versehen sind.

In einem Behältersystem 11, das der Übersichtlichkeit der Darstellung halber auch hier nur als aus einem einzigen Tankgefäß 20 bestehend angenommen ist, auch wenn dies im allgemeinen nicht zwangsläufig ist, sind als nach oben offene Hohlkörper 13 zur Ausbildung einer ein- oder mehrteiligen Ablaufkante 14 einerseits eine an der Innenwand des Tankgefäßes 20 umlaufende und andererseits eine dem Durchmesser des Tankgefäßes folgende Rinne 21, 22 angeordnet, die an mehreren Stellen ihrer Rinnensohle mit je einem Arm einer mit mindestens einer Niederdruck-Absaugpumpe 27, beispielsweise einer Druckluftpumpe, versehenen Sammelleitung 15 verbunden sind, die - wie schon in Fig. 1 dargestellt - zu einer außerhalb des Tankgefäßes 2 0 angeordneten Niederdruck-Filtereinrichtung 16 führt. Diese Niederdruck-Filtereinrichtung 16 weist im vorliegenden Fall zwei parallel geschaltete Zweige 23, 24 auf, von denen nur einer (hier mit 23 bezeichnet) für die Filtrierung des Überlaufs der Oberfläche

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der Hydraulikflüssigkeit im Behältersystem 11 in die Rinnen 21, 22 dient, während der andere (hier mit 24 bezeichnet) an eine ebenfalls mit mindestens einer Niederdruck-Absaugpumpe 40, die gleichfalls eine Druckluftpumpe sein kann, versehene Zulaufleitung 25 angeschlossen ist, deren Eingangsöffnung 26 sich im Bodenbereich des Behältersystems 11 bzw. des Tankgefäßes 20 befindet. Der erstgenannte Zweig 23 ist - wie schon in Fig. 1 gezeigt und bezüglich der Beispielhaftigkeit bereits in der dazu gehörigen obigen Beschreibung ausführlich diskutiert - über eine Abflußleitung 17 mit dem Behältersystem 11 verbunden, der zweite Zweig 24 ist dagegen - allerdings ebenfalls nicht zwangsläufig - direkt an die Pumpenanordnung 12 angeschlossen. Sowohl bei der bereits in der Fig. 1 dargestellten Niederdruck-Filtereinrichtung 16 als auch für jeden Zweig 23, 24 der hier gezeigten Niederdruck-Filtereinrichtung 16 ist es im übrigen vorteilhafterweise möglich und sinnvoll, zur Erleichterung der Entsorgung der entstehenden Filterkuchen von vornherein die Verwendung auswechselbarer Filterelemente, insbesondere jedoch von Einweg-Filtersäcken, vorzusehen - unabhängig davon, ob die Sammelleitung 15 und die Zulaufleitung 25 tatsächlich an getrennte Zweige 23, 24 einer Niederdruck-Filtereinrichtung 16 oder gemeinsam an eine einzige Niederdruck-Filtereinrichtung 16 angeschlossen sind, was bei entsprechender Führung bzw. entsprechendem Anschluß der dann mit der Abflußleitung 17 zusammenfallenden Zulaufleitung 25 an die Verbindungsleitung 2 8 zwischen Behältersystem und Pumpenanordnung 12 oder direkt an die Pumpenanordnung 12 den Zweckmäßigkeitserwägungen des zuständigen Fachmanns überlassen bleiben kann. Selbstverständlich steht es dem Fachmann gegebenenfalls auch frei, auf eine Niederdruck-Absaugpumpe 40 und eine Niederdruck-Filtereinrichtung 16 bzw. einen Zweig 24 einer solchen innerhalb der Zulaufleitung 25 gänzlich zu verzichten und diese unmittelbar an die Pumpenanordnung 12 anzuschließen.

Sowohl die Sammelleitung 15 als auch die Zulauf leitung 25 und die Verbindungsleitung 2 8 enthalten je einen Teil einer Ventilanordnung 29, mit denen jede dieser Leitungen 15, 25, 28 willkürlich geöffnet und gesperrt werden kann, wobei die Ände-

rung des jeweiligen Schaltzustandes von einem als mechanische, pneumatische oder elektrische Meßanordnung bekannter Art arbeitenden Niveauschalter 30 über einen aufgrund der Ausgangssignale dieses Niveauschalters 3 0 eine mechanische, pneumatische, hydraulische, elektromechanische oder elektromagnetische Stellgröße bekannter Art erzeugenden Stellgrößengeber 31 derart verursacht wird, daß bei Absinken des Pegels der Oberfläche der Hydraulikflüssigkeit unter einen durch den Niveauschalter 30 vorgegebenen Pegel unterhalb der Ablaufkante 14 die Sammelleitung 15 und die Verbindungsleitung 2 8 gesperrt werden, die Zulaufleitung 25 dagegen geöffnet wird, während der Schaltzustand der Ventilanordnung 29 ansonsten gerade entgegengesetzt nämlich wie in der vorliegenden Fig. 2 dargestellt - ist. Damit wird verhindert, daß bei einer größeren Volumenverminderung der Hydraulikflüssigkeit im Behältersystem 11 Teile der - unerwünschten - Ablagerungen auf der Oberfläche der Hydraulikflüssigkeit oder auch unerwünschte Schwebstoffe in der Hydraulikflüssigkeit von der Pumpenanordnung 12 ungehindert in die üblicherweise etwa in halber Höhe des Behältersystems 11 an diesem ansetzende Verbindungsleitung 2 8 und damit in den Versorgungskreislauf der Hydraulikflüssigkeit abgesaugt werden. Dabei steht es allerdings auch hier im Belieben des Fachmanns, auf eine Installation der Ventilanordnung 29 in der einen oder anderen der vorgenannten Leitungen 15, 25 oder 28 zu verzichten, insbesondere auf diejenige in der Sammelleitung 15, wenn es unerheblich ist, ob die Abflußleitung 17 während des Absaugens von Hydraulikflüssigkeit allein durch die Zulaufleitung 25 an ihrer Rückkopplungsstelle mit dem Kreis der Hydraulikflüssigkeit ständig Luft in das vorhandene System pumpt oder nicht.

Als Teile der Ventilanordnung 29 sind in der vorliegenden Darstellung jeweils separate Drehschieber oder Hähne 32, 33, 34 gezeigt. Dies ist hier allerdings nur der Verdeutlichung des Geschehens halber vorgenommen worden. In der Praxis steht es dem Fachmann selbstverständlich frei, auch jede andere gleichwirkende Maßnahme bekannter Art durchzuführen, beispielsweise die Sammelleitung 15 und die Zulauf leitung 25 inner- oder außerhalb des Behältersystems 11 über einen gemeinsamen zweckent-

sprechend gesteuerten Drehschieber oder ein entsprechendes Mehrwegeventil, insbesondere dann, wenn Sammelleitung 15 und Zulaufleitung 25 mit einer einzigen gemeinsamen Niederdruck-Filtereinrichtung 16 verbunden werden sollen, oder aber alle drei Leitungen 15, 25, 28 über einen gemeinsamen zweckentsprechend gesteuerten Drehschieber oder ein entsprechendes Mehrwegeventil zu führen.

Nur der Vollständigkeit halber sei noch erwähnt, daß das Tankgefäß 20 selbstverständlich eines der bereits bisher benutzten Gefäße sein kann, die beispielsweise einschließlich ihrer Oberseite 35 geschlossen und dort allenfalls mit einer oder mehreren stutzenartigen und - beispielsweise mit Deckeln, Kappen, speziellen Revisions-Klappen oder auch Sichtscheiben - abdeckbaren Sichtöffnungen 3 6 versehen sind und außerdem in ihrem unteren Teil ein Mannloch 3 7 für Reparatur- und Wartungszwecke aufweisen. Ebenso ist die hier zumindest in Teilen dargestellte Pumpenstation 2 in der üblichen Weise mit einer Überlaufwanne 3 8 unterlegbar.

Ansonsten beschränkt sich das vorliegende Schutzbegehren selbstverständlich nicht nur auf die explizit offenbarten Ausführungsbeispiele, sondern auf alle von dem dieser Anmeldung zugrunde liegenden Erfindungsgedanken erfaßten und in den Schutzbereich der Patentansprüche 1 und 5 fallenden einschlägigen Verwirklichungen der offenbarten Idee.

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Bezugs &zgr; eichenlis te

1 Anlage zur Versorgung von Verbrauchern mit Hydraulikflüssigkeit

2 Pumpenstation

3 Rohrleitungen

4 Verbraucher, beispielsweise Gestelle eines Schreitausbaus

5 weitere Rohrleitungen

6 Hochdruck-Filtereinrichtung

7 Zwischenpumpstation

8 Vorratsgefäß für Konzentrat aus mit Emulgator versehenem Mineralöl oder synthetischem Öl

9 Frischwasserleitung

10 Dosiervorrichtung (Statikmischer)

11 Behältersystem

12 Pumpenanordnung (mehrere ein- oder mehrstufige Hochdruckpumpen)

13 nach oben offener Hohlkörper

14 Ablaufkante

15 Sammelleitung

16, 39 Niederdruck-Filtereinrichtungen

17 Abflußleitung

2 0 Tankgefäß 21, 22 Rinnen

23, 24 Zweige einer Niederdruck-Filtereinrichtung

25 Zulaufleitung

26 Eingangsöffnung der Zulaufleitung

27, 40 Niederdruck-Absaugpumpen (Druckluftpumpen)

28 Verbindungsleitung zwischen Behältersystem und Pump enano rdnung

29 Ventilanordnung

3 0 Niveauschalter 31 Stellgrößengeber 32, 33, 34 Schieber

35 Oberseite des Tankgefäßes

3 6 Abdeckbare Sichtöffnung

37 Mannloch

3 8 Überlaufwanne

Claims

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RAG Aktiengesellschaft

Rellinghauser Straße 1- 11, D-45128 Essen

Vorrichtung zur Reinhaltung von Hydraulikflüssigkeit im unter -tägigen Berg- und Tunnelbau

Schutzansprüche:

Vorrichtung zur Reinhaltung von Hydraulikflüssigkeit im untertägigen Berg- und Tunnelbau, wobei die Hydraulikflüssigkeit zur Beaufschlagung einer Vielzahl von bewegbaren Maschinenelementen an einem vorgegebenen Ort untertage oder auch übertage in einer Mischstufe als Wasser-Öl-Emulsion, die neben dem Wasser einen Anteil von 1 - 2 % mit einem Emulgator bekannter Art versetztem Mineralöl oder synthetischem Öl enthält, aufbereitet, in einem Behältersystem vorgehalten, von dort mittels einer Pumpenanordnung über mit mindestens einer Hochdruck-Filtereinrichtung versehene Rohrleitungen von bis zu mehreren km Länge unter einem Druck von bis zu mehreren 100 bar zu den diversen Verbrauchern transportiert und von diesen anschließend über weitere Rohrleitungen in das Behältersystem zurückgeführt wird,

dadurch gekennzeichnet,

daß das Behältersystem (11) in seinem Innenraum auf einem vorgegebenen Pegel eine ein- oder mehrteilige Ablaufkante (14) aufweist, die die obere Begrenzung eines oder mehrerer nach oben offener Hohlkörper (13) darstellt, der/die mittels einer ein- oder mehrarmigen, mit mindestens einer Niederdruck-Pumpe (27) versehene Sammelleitung (15) mit einer Niederdruck-Filtereinrichtung (16) verbunden ist/sind, die ihrerseits über eine Abflußleitung (17) mit

dem Behältersystem (11) und/oder der Pumpenanordnung (12) in Verbindung steht.

. Vorrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet,

daß das Behältersystem (11) in seinem Innenraum unterhalb des Pegels der Ablaufkante (14) mit einem Niveauschalter (3 0) bekannter Art versehen ist, dessen Ausgangssignale den Schaltzustand einer Ventilanordnung (29) mittels eines Stellgroßengebers (31) bekannter Art derart steuern, daß während des Absinkens der Oberfläche der Hydraulikflüssigkeit im Behältersystem (11) unter einen vorgegebenen Pegel unterhalb der Ablaufkante (14) mindestens eine Zulaufleitung (2 5) zur Pumpenanordnung (12), deren Eingangsöffnung (26) sich im Bodenbereich des Behältersystems (11) befindet, auf Durchlaß geschaltet und gleichzeitig die Verbindungsleitung (28) zwischen Behältersystem (11) und Pumpenanordnung (12) gesperrt wird.

. Vorrichtung nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet,

daß in die Zulaufleitung (25) mindestens eine Niederdruck-Pumpe (40) und eine dieser nachgeschaltete Niederdruck-Filtereinrichtung (16) oder ein spezieller Zweig (24) einer solchen integriert ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Ventilanordnung (29) auch in die Sammelleitung (15) integriert ist und letztere parallel zur Verbindungsleitung (28) zwischen Behältersystem (11) und Pumpenanordnung (12) sperrt oder auf Durchlaß schaltet.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennz e i chne t,

daß der/die Hohlkörper (13) eine oder mehrere im wesentlichen horizontal ausgerichtete Rinnen (21,22) sind.

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6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,

daß der/die Hohlkörper (13) ein oder mehrere Trichter mit im wesentlichen vertikal ausgerichteter Symmetrieachse sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,

daß der/die Hohlkörper (13) innerhalb vorgegebener Grenzen dem variablen Pegel der Oberfläche der Hydraulikflüssigkeit folgt/folgen.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,

daß der/die Hohlkörper (13) relativ zum Behältersystem (11) ortsfest angeordnet ist/sind.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,

daß die Niederdruck-Filtereinrichtung (16) außerhalb des Behältersystems (11) angeordnet ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,

daß die Niederdruck-Filtereinrichtung (16) aus mindestens zwei parallel geschalteten Filtereinheiten (23,24) zusammengesetzt ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,

daß mindestens eine der Filtereinheiten (23,24) nur mit dem Ausgang der Sammelleitung (15) und mindestens eine weitere der Filtereinheiten (23,24) nur mit dem Ausgang der mindestens einen Zulaufleitung (25), deren Eingangsöffnung (26) sich im Bodenbereich des Behältersystems (11) befindet, verbunden ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet,

daß die Niederdruck-Filtereinrichtung (16) mit einem oder mehreren auswechselbaren Filtereinsätzen versehen ist,

13. Vorrichtung nach Anspruch 12,
dadurch gekennzei chnet,

daß die auswechselbaren Filtereinsätze Einweg-Filtersäcke sind.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 13, dadurch gekennzeichnet,

daß der Niveauschalter (30) eine mechanisch arbeitende Meßanordnung ist, deren Ausgangssignale mittels eines geeigneten Stellgrößengebers (31) bekannter Art eine mechanische, pneumatische, hydraulische, elektromechanische oder elektromagnetische Stellgröße erzeugen, die die Sehaltsteilung der Ventilanordnung (29) derart beeinflußt, daß entweder die Sammelleitung (15) zur Niederdruck-Filtereinrichtung (16) und die Verbindungsleitung (28) zwischen Behältersystem (11) und Pumpenanordnung (12) auf Durchlaß geschaltet sind und die mindestens eine Zulaufleitung (25) zur Niederdruck-Filtereinrichtung (16) gesperrt ist oder letztere auf Durchlaß geschaltet ist und die Sammelleitung (15) zur Niederdruck-Filtereinrichtung (16) sowie die Verbindungsleitung (28) zwischen Behältersystem (11) und Pumpenanordnung (12) gesperrt sind.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 13, dadurch gekennzeichnet,

daß der Niveauschalter (3 0) eine pneumatisch arbeitende Meßanordnung ist, deren Ausgangssignale mittels eines geeigneten Stellgrößengebers (31) bekannter Art eine mechanische, pneumatische, hydraulische, elektromechanische oder elektromagnetische Stellgröße erzeugen, die die Schaltstellung der Ventilanordnung (29) derart beeinflußt, daß entweder die Sammelleitung (15) zur Niederdruck-Filtereinrichtung (16) und die Verbindungsleitung (28) zwi-

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sehen Behältersystem (11) und Pumpenanordnung (12) auf Durchlaß geschaltet sind und die mindestens eine Zulaufleitung (25) zur Niederdruck-Filtereinrichtung (16) gesperrt ist oder letztere auf Durchlaß geschaltet ist und die Sammelleitung (15) zur Niederdruck-Filtereinrichtung (16) sowie die Verbindungsleitung (28) zwischen Behältersystem (11) und Pumpenanordnung (12) gesperrt sind.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Niveauschalter (30) eine elektrisch arbeitende Meßanordnung ist, deren Ausgangssignale mittels eines geeigneten Stellgrößengebers (31) bekannter Art eine mechanische, pneumatische, hydraulische, elektromechanische oder elektromagnetische Stellgröße erzeugen, die die Sehaltsteilung der Ventilanordnung (29) derart beeinflußt, daß entweder die Sammelleitung (15) zur Niederdruck-Filtereinrichtung (16) und die Verbindungsleitung (28) zwischen Behältersystem (11) und Pumpenanordnung (12) auf Durchlaß geschaltet sind und die mindestens eine Zulaufleitung (25) zur Niederdruck-Filtereinrichtung (16) gesperrt ist oder letztere auf Durchlaß geschaltet ist und die Sammelleitung (15) zur Niederdruck-Filtereinrichtung (16) sowie die Verbindungsleitung (28) zwischen Behältersystem (11) und Pumpenanordnung (12) gesperrt sind.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 16,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Ventilanordnung (2 9) aus einem oder mehreren Ein- und/oder Mehrwegventilen aufgebaut ist.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 16,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Ventilanordnung (29) aus einem Satz von Schiebern und/oder Drehschiebern (32,33,34) in den zu schaltenden Leitungen (15,25,28) besteht.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 16,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Ventilanordnung (29) aus ein oder mehreren Ein- und/oder Mehrwegventilen und/oder Schiebern und/oder Drehschiebern (32,33,34) in den zu schaltenden Leitungen (15,25,28) aufgebaut ist.