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Sprühdüse fur eine bergverks.ännische Gewinnungsmaschine
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Stand der Technik Es ist bekannt, zur Staubbekämpfung Sprühdüsen
an bergwerksmännischen Gewinnungsmaschinen, zum Beispiel an Schrämwalzen zur Kohleyewinnung,
anzuordnen und diesen Sprühdüsen ständig Sprühwasser zuzuführen. Nachteilig ist
dabei der verhältnismäßig hohe Sprühflüssigkeitsverbrauch, da die Sprühdüsen auch
in Aktion sind, wenn die betreffende Gewinnungsmaschine kein Mineral hereingewinnt.
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Zum Stande der Technik zählt auch eine Sprühdüse, bei welcher ein
kompliziertes Hebelsystem, welches an verschiedenen Stellen der bergwerksmännischen
Geinnungsmaschine hervorragt, angeordnet ist, das beim Arbeiten der Gewinnungsmaschine
durch das anstehende Mineral, also auch den Schnittdruck, bewegt wird und dadurch
den Sprühflüssigkeitszulauf zu der betreffenden Sprühdüse freigeben soll.
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Diese vorbekannte Bauart ist konstruktiv aufwendig, weil sie aus vielen
relativ kompliziert bearbeiteten Einzelteilen besteht. Ein besonderer Nachteil besteht
jedoch darin, daß die Hebel und Stößel nach außen so hervorragen, daß sie schon
nach kurzer Betriebsdauer durch Gesteinssplitter und Mineral blockiert sein dürften,
so daß die betreffende Sprühdüse entweder vollständig ausfällt, oder aber ständig
in Aktion verbleibt, weil ihr Betätigungs mechanismus, insbesondere der Absperrkörper,
der die Sprühdüse auch von der Sprühflüssigkeitszufuhr abschließen soll, ständig
in Offenstellung gehalten wird.
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Aufgabe Der Erfindung liegt die Aufga zu Grunde, bei einer Sprühdüse
der im Gattungsbegriff vorausgesetzten Art eine wesentliche Verbesserung dadurch
zu erreichen, daß der Sprühdüse nur während eines vorbestimmbaren Zeitabschnitts
beim Arbei;n der Gewinnungsmaschine Sprühflüssigkeit
zugeführt wird,
wobei neben der Verringerung der konstruktiven Mittel auch Vorsorge gegen ein Blockieren
dieser Mittel getroffen sein soll. Dadurch soll sich auch eine höhere Betriebssicherheit
erreichen lassen.
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Lösung Die Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 wiedergegebenen
Merkmale gelöst.
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Einige Warteile Eine erfindungsgemäße Sprühdüse ist sehr einfach
im Aufbau, da sie nur aus wenigen, robusten Einzelteilen besteht.
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Diese Sprühdüse weist außerdem keine außenliegenden Hebel oder zusätzbaren
Teile auf, so daß die Gewähr gegeben ist, daß derartige Sprühdüsen auch unter den
rauhen Betriebsbedingungen des untertägigen Kohlebergbaues zuverlässig funktionieren.
Dabei kann der Absperrkörper selbst einen Tastfortsatz darstellen, das den Sprühwasserzufluß
zur Sprühdüse steuert, und zwar in Abhängigkeit davon, ob die betreffende Gewinnungsmaschine,
z. B. eine Schrämwalze, Mineral hereingewinnt oder nicht. Zu diesem Zweck kann der
Absperrkörper mit einem Tasterfortsatz ausgerüstet sein, der beim Hereingewinnen
von Mineral durch den Druck des anstehenden Minerals in die Düse gedrückt wird und
dadurch den Sprühwasserzufluß zur Sprühdüse unterbricht, indem der Absperrkörper
gegen seinen Ventilsitz angedrückt wird. Kommt die betreffende Sprühdüse aus dem
Abbaustoß frei, so fällt der Druck des Minerals fort, wodurch der Tasterfortsatz
und dadurch der Absperrkörper sich wieder nach außen bewegen können, was noch durch
den Sprühflüssigkeitsdruck unterstützt wird. Stellt man sich beispielsweise den
Arbeitsvorgang einer Schrämwalze vor, so würden etwa fünfzig Prozent der Sprühdüsen
ständig verschlossen gehalten werden, weil sich etwa fünfzig Prozent der Sprühdüsen
im Abbaustoß befinden, während die vom Abbaustoß weggerichteten Sprühdüsen sich
in Tätigkeit befinden und den dort entstehenden Staub niederschlagen.
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Dadurch ergibt sich eine individuelle Steuerung des Sprühwasserzulaufs,
so daß solchermaßen ausgestaltete Gewinnung maschinen besonders wirtschaftlich arbeiten,
weil der Sprühwasserzufluß auf ein optimales Maß eingeschränkt wird.
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Ein weiterer bemerkenswerter Vorteil ist darin zu sehen, daß im Gegensatz
zu den Sprühdüsen des Standes der Technik eine erfindungs gemäße Sprühdüse ohne
iinderunqen an vorhandenen Schrämwalz en und änderungen der Aufnahrnen für boslang
eingesetzte Sprühdüsen sofort einsetzt werden kann. Auch brauchen die äußeren Abmessungen
der bekannten Sprühdüsen nicht geändert zu werden, so daß diese beispielsweise nach
wie vor mit einem Außensechskant versehen sein können, über welchen durch Ansatz
eines Steckschlüssels sich die Sprühdüsen an der Gewinnungsmaschine befestigen und
von dieser Gewinnunqsmaschine auch wieder lösen lassen.
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Bei einer erfindunysgemäßen Sprühdüse kann der Absperrkörpe r neben
der Funktion des Tasterfortsatzes gleichzeitig die Ventilfunktion zusammen mit einem
Gehäuseansatz des Sprühdüsengehäuses übernehmen.
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Auch kann der Absperrkörper so ausgestaltet werden, daß unter Verzicht
auf federnde Rückstellelemente durch Wahl der wirksamen Druckflächen der Absperrkörper
nach Fortfall des Mineraldrucks durch eine vom Sprühflüssigkeitsdruck aufgebrachte
Druckkompon ente nach auswärts in Öffnungsstellung bewegt wird.
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weitere Ausführuungsfr.en Bei Ausgestaltung nach Anspruch 2 ergibt
sich eine robuste, aus sehr wenigen Einzelteilen bestehende Bauform. Durch die wirkunqsmäßige
Einstückigkeit können die genannten Teile, z. B. über eine Schraub- oder Steckverbindung
oder in sonstiger geeigneter Weise, miteinander gekuppelt sein, während bei materialmäßiger
Einstückigkeit die Teile, z. B. als Automatendrehteil, aus einem hochfesten, vorteilhafterweise
rostfreien Werkstoff, z. B. X 40 Cr 13, bestehen können.
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Wird eine Ausführungsform nach Anspruch 3 gewählt, so ergibt sich
eine Lösung, die sich leicht verwirklichen läßt, da die Kanäle durch einfache Bohrungen
hergestellt werden können, während Tasterfortsatz und Absperrkörper als Automatendrehteile
einstückig ausgebildet sind.
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Die Ausführungsform nach Anspruch 4 stellt druckseitig einen großen
Ausströmquerschnitt zur Verfügung, der sich in Richtung auf die Sprühdüsenöffnung
verkleinert.
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Die Ausführungsform nach Anspruch 5 ist besonders unanfällig gegen
Verschmutzungen am Ventilsitz, weil hier keine Mündungsöffnungen vorhanden sind,
die durch Ablagerungen verändert werden könnten.
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Gemäß Anspruch 6 ist der Verschiebeweg von Tasterfortsatz und Absperrkörper
in axialer Richtung, und zwar in zwei diametral entgegengesetzten Richtungen, begrenzt,
wofür keine besonderen Teile benötigt werden, da diese Funktionen vom Ventilgehäuse
und vom Ventilsitz, also von Teilen, die ohnehin vorhanden sein müssen, übernommen
werden.
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Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
der Zeichnung, in der die Erfindung an zwei Ausführungsbeispielen - teils schematisch
- veranschaulicht ist. Es zeigen: Figuren 1 und 2 zwei Sprühdüsen, die sich mit
besonderem Vorteil bei als Schrämwalzen ausgebildeten Gewinnungsmaschinen des Kohlebergbaues
einsetzen lassen, und zwar jeweils im Längsschnitt.
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Die Sprühdüse 1 weist ein Gehäuse 2 auf, das an seinem an der Gewinnungsmaschine
anliegenden Teil mit geeigneten, in der Zeichnung nicht dargestellten Anfasungen
zum Ansetzen eines Werkzeugs, z. B. mit einem Sechskant, versehen sein kann. Der
andere, zylindrische Gehäuseteil 3 ist mit einem Außengewinde 4 zum Einschrauben
des Gehäuses in einer Bohrung 5 der betreffenden Gewinnungsmaschine 6, z. B. einer
Schrämwalze, versehen.
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Das Bezugszeichen 7 bezeichnet die zentrische Mittellinie der Sprühdüse
1. Koaxial zu dieser Mittellinie 7 ist in dem Gehäuse 2 eine Bohrung 8 angeordnet,
die zumindest über einen Teil ihrer axialen Länge mit Innengewinde 9 versehen ist,
in das bei beiden dargestellten Ausführungsformen ein stopfenartiger Ventilsitz
10 eingeschraubt ist. Der Ventilsitz 10 weist bei der Ausführungsform nach Fig.
1 einen zentrischen Sprühflüssigkeitszufuhrkanal 11 auf, der an den nicht dargestellten
Flüssigkeitszufuhrkanal der betreffenden Gewinnungsmaschine angeschlossen
ist.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 besteht der Sprühflüssigkeitszufuhrkanal 11
aus zwei Kanalabschnitten mit stark unterschiedlichen Durchmessern, wobei der Kanalabschnitt
mit dem kleinsten Durchmesser einem Absperrkörper 12 zugeordnet ist, der den Sprühflüssigkeitszufuhrkanal
11 dichtend zu verschließen vermag. In Fig. 1 ist der Absperrkörper 12 in seiner
dichtenden Schließlage veranschaulicht, in der keine Sprühflüssigkeit durch den
Sprühflüssigkeitszufuhrkanal 11, eine zylindrische Abströmkammer 13 und über zwei
radiale Bohrungen 14 und 15 sowie einen Kanal 16 zur Mündungsöffnung 17 der betreffenden
Sprühdüse 1 zu gelangen vermag.
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Auch bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist ein Absperrkörper 18
in seiner dichtenden Schließlage veranschaulicht, in welcher er bei mit Abstand
zur zentrischen Mittellinie 7 verlaufende Sprühflüssigkeitszufuhrkanäle 19 und 20
verschließt, so daß keine Sprühflüssigkeit über den Sprühflüssigkeitszufuhrkanalabschnitt
21, die Sprühflüssigkeitszufuhrkanäle 19 und 20 in die zylindrische Abströmkammer
22 und von hier aus über einen Kanalabschnitt 23 großen Durchmessers zu einem im
Durchmesser wesentlich kleineren Kanal 24, der mit dem Kanal 23 in flüssigkeitsleitender
Verbindung steht, zu strömen vermag. Das Bezugszeichen 25 bezeichnet wiederum eine
Mündungsöffnung der betreffenden Sprühdüse 1.
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Wie die Zeichnung erkennen läßt, weisen beide Ausführungsformen Gehäuseschultern
26 bzw. 27 auf, die in Abströmrichtung X den axialen Verschiebeweg des betreffenden
Absperrkörpers 12 begrenzen, während in diametral entgegengesetzter Richtung Y der
axiale Verschiebeweg jeweils durch den Ventilsitz 10 begrenzt wird.
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Mit jedem der Absperrkörper 12 bzw. 18 ist jeweils ein Tasterfortsatz
28 bzw. 29 verbunden, der nach außen aus dem Gehäuse 2 und über einen Düsenschutz
30 bzw. 31 herausragt. Der Tasterfortsatz 28 bzw. 29 ist mit dem jeweiligen Absperrkörper
12 bzw. 18 materialmäßig einstückig verbunden.
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Die Teile sind als Automatendrehteile ausgebildet und bestehen aus
rostfreiem Stahl.
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Die Wirkungsweise der beiden in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen
ist folgende: Angenommen, die Gewinnungsmaschine, z. B. eine Schrämwalze, befinde
sich im Einsatz, gewinne Mineral herein.
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Dann werden die Tasterforsätze 28 bzw. 29 durch den Mineraldruck in
Richtung Y gedrückt, wodurch die zugehörigen Absperrkörper 12 bzw. 18 dichtend gegen
ihren Ventilsitz 10 unter Überwindung des anstehenden Sprühflüssigkeitsdruckes angedrückt
werden.
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Fällt der Druck auf den betreffenden Tasterfortsatz 28 bzw. 29 weg,
so schiebt der Sprühflüssigkeitsdruck den Absperrkörper 12 bzw. 18 vom Ventilsitz
10 und drückt diesen in Offenstellung, so daß Sprühflüssigkeit nach außen heraustreten
kann.
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Die in der Beschreibung und in den Patentansprüchen beschriebenen
sowie in der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in
beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.
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Bezugszeichenliste 1 Sprühdüse 2 Gehäuse 3 Gehäuseteil 4 Außengewinde
5 Bohrung 6 Gewinnungsmaschine 7 Mittellinie 8 Bohrung 9 Innengewinde 10 Ventilsitz
11 Sprühflüssigkeitszufuhrkanal 12 Absperrkörper 13 Abströmkammer 14 Bohrung 15
16 Kanal 17 Mündungsöffnung 18 Absperrkörper 19 Sprühflüssigkeitszufuhrkanal 20
21 22 Abströmkammer 23 Kanalabschnitt 24 Kanal 25 Mündungsöffnung 26 Gehäuseschulter
27 Iv 28 Tasterfortsatz 29 Iv 30 Düsenschutz 31 II X Abströmrichtung Y Schließrichtung
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