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Die Erfindung betrifft eine Schacht-Rohrleitung für die Ver-
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sorgung von Grubenbetrieben mit einem Druckmedium, mit einem in der
Schachtröhre zwischen Rasenhängebank und Teufe mittels ortsfester Konsolen verlegten
Rohrstrang aus einer Mehrzahl Rohrschüsse mit im Bereich der Konsolen zum Längenausgleich
eingesetzten Stopfbuchsen aus jeweils ortsfestem Standrohr und darin unter Zwischenschaltung
einer Dichtpackung teleskopierendem Degenrohr.
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Es sind derartige Schacht-Rohrleitungen bekannt, bei denen die Rohrschüsse
als Flanschrohre ausgebildet sind. Flanschrohre sind in gewichtsmäßiger Hinsicht
verhältnismäßig schwer, weil sie einerseits 8US weißfähigem Werkstoff - nämlich
zum Anschweißen der Flansche - hergestellt werden müssen, andererseits eben wegen
ihrer Flansche. Åußerdem resultiert aus den zahlreichen Schraubenbolzen zum Verbinden
der Flanschrohre bzw. ihrer Flansche eine beträchtliche Gewichtserhöhung, so daß
ein aus Flanschrohren aufgebauter Rohrstrang zwischen Rasenhängebank und Teufe in
vorgegebenen Abständen mehrere Verlagerungen verlangt. Dazu finden an der Schachtauskleidung
oder den Schachteinbauten befestigte Konsolen Verwendung. Jede ortsfeste Verlagerung
bzw. Konsole verlangt zwangsläufig den Einsatz einer Stopfbuchse zum Ausgleich der
sich infolge von Temperaturdifferenzen einstellenden Längendehnungen der Rohrschüsse
des betreffenden Rohrstrangabschnittes. Der Einbau dieser Verlagerungen bzw. Konsolen
in die Schachtröhre ist außerordentlich zeit- und personalaufwendig, so daß das
Verlegen einer Schacht-Rohrleitung aus Flanschrohren verhältnismäßig viel
Zeit
in Anspruch nimmt. Insofern ist insbesondere das nachträgliche Einbringen von Schacht-Rohrleitungen
äußerst problematisch und kostenaufwendig, weil dazu der Schachtbetrieb stillgesetzt
werden muß. - Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schacht-Rohrleitung
für die Versorgung von Grubenbetrieben zu schaffen, die sich durch einfache und
funktionsgerechte Bauweise auszeichnet sowie in verhältnismäßig kurzer Zeit in die
Schachtröhre auch nachträglich eingebaut werden kann.
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Diese Aufgabe löst die Erfindung bei einer gattungsgemäßen.
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Schacht-Rohrleitung dadurch, daß die Rohrschüsse als Gewinderohre
mit Einschraubmuffe und Einschraubende ausgebildet sind, und daß lediglich im Bereich
des Rohrstrangendes bzw.
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der Teufe eine einzige Konsole und eine einzige Stopfbuchse vorgesehen
sind, und daß einerseits an die ortsfeste Konsole, andererseits'an das das Degenrohr
tragende Gewinderohr eine Druckausgleichsvorrichtung angeschlossen ist, deren Beaufschlagung
mittels des in dem Rohrstrang geförderten Druckmediums, wie beispielsweise Kühlwasser
oder Druckluft, zum Kompensieren der sich auf der Ringfläche des Degenrohres durch
deren Druckmittelbeaufschlagung aufbauenden Druckkraft erfolgt. - Die Erfindung
geht zunächst einmal von der Erkenntnis aus, daß der Einsatz verhältnismäßig schwerer
Flanschrohre für die Erstellung einer Schacht-Rohrleitung nicht erforderlich ist,
dazu vielmehr sehr viel leichtere Gewinde rohre Verwendung finden können. Folglich
wird in
bezug auf den gesamten Rohrstrang eine erhebliche Gewichtsersparnis
erreicht, so daß die Zwischenschaltung mehrerer Verlagerungen über die Länge der
Schachtröhre nicht länger erforderlich ist, folglich auch auf die den Verlagerungen
entsprechende Anzahl an Stopfbuchsen verzichtet werden kann.
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Tatsächlich genügt - abgesehen von der Verlagerung des Rohrstranges
auf der Rasenhängebank - lediglich der Einsatz einer einzigen Konsole und folglich
einer einzigen Stopfbuchse am unteren Strangende und damit im Bereich der Teufe.
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Überraschenderweise ist auch kein seitliches Ausweichen des senkrecht
verlegten Rohrstranges zu befürchten, weil der Rohrstrang praktisch in die Schachtröhre
eingehängt und von der aufwärts gerichteten Gegenkraft entlastet wird. Da es sich
bei den Gewinderohren um sehr viel leichtere Rohre als bei Flanschrohren handelt,
ist ein Druckausgleich in der Stopfbuchse erforderlich, um nämlich die sich auf
der Ringfläche des Degenrohres infolge deren Druckmittelbeaufschlagung aufbauende
und rückwirkende bzw. aufwärts gerichtete Druckkraft zu kompensieren. Denn dadurch
bleibt der in die Schachtröhre eingehängte Rohrstrang von jeder Reaktionskraft unbelastet,
die ein seitliches Ausweichen verursachen könnte. Dieser Druckausgleich wird nach
Lehre der Erfindung mit Hilfe einer Druckausgleichsvorrichtung erreicht, die einerseits
an die ortsfeste Konsole angeschlossen ist, andererseits an das zugeordnete Gewinderohr
mit dem Degenrohr und darüber hinaus von dem geförderten Druckmedium gespeist wird,
so daß auf das Gewinderohr und damit den Rohrstrang eine axiale vertikal nach unten
gerichtete Druckkraft ausgeübt wird, welche exakt der sich auf der
Ringfläche
des Degenrohres aufbauenden entgegenwirkenden Druckkraft entspricht. Dieser Druckausgleich
läßt sich nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung mit selbständiger Bedeutung
unschwer dadurch erreichen, daß die Druckausgleichsvorrichtung mindestens zwei Zylinderkolbenanordnungen
mit zentral zwischen sich angeordnetem Gewinderohr auf- -weist, deren Zylinder über
eine Druckmittelleitung mit dem Rohrstrang in Verbindung stehen und deren Kolben
gemeinsam eine wirksame Kolbenfläche aufweisen, welche der wirksamen Ringfläche
des Degenrohres entspricht. Die Höhendifferenz zwischen der Ringfläche des Degenrohres
einerseits und der Lage der wirksamen Kolbenflächen in den Zylinderkolbenanordnungen
andererseits ist vernachlässigbar klein, kann aber auch bei der Dimensionierung
der wirksamen bzw.
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addierten Kolbenfläche beider Zylinderkolbenanordnungen berücksichtigt
werden.
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Weitere erfindungswesentliche Merkmale sind im folgenden aufgeführt.
So sind die Zylinder zweckmäßigerweise schwenkbar an die Konsole und die Kolbenstangen
schwenkbar an einen auf das Gewinderohr aufgeschraubten Lagerflansch angeschlossen
oder umgekehrt, während sämtliche Schwenkachsen parallel zueinander und achs- bzw.
spiegelsymmetrisch angeordnet sind. Auf diese Weise wird eine stets gleichmäßig
verteilte Druckwirkung der sich an der Konsole abstützenden Zylinderkolbenanordnungen
gegen das Degenrohr erreicht. Will man eine ständige Umspülung der Kolben erreichen,
so können die Kolben beidseitig von dem Druckmedium beaufschlagt sein und funktionieren
als gleichsam
Differentialkolben. Eine besonders einfache Versorgung
der beiden Zylinder der Zylinderkolbenanordnungen mit dem in dem Rohrstrang geförderten
Druckmedium wird dadurch erreicht, daß zwischen dem Lagerflansch und dem Degenrohr
bzw. dessen Anschlußflansch ein Verbindungsring mit Leitungsanschluß für die Druckmittelleitung
angeordnet ist. Grundsätzlich kann die Druckmittel leitung aber auch an anderer
Stelle an den Rohrstrang angeschlossen werden, beispielsweise auch an das Standrohr
der Stopfbuchse.
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Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin
zu sehen, daß eine Schacht-Rohrleitung verwirklicht wird, die sich durch extrem
einfachen und funktionsgerechten Aufbau auszeichnet, weil nicht länger eine Mehrzahl
von Verlagerungen bzw. ortsfesten Konsolen und folglich Stopfbuchsen für den Rohrstrang
erforderlich sind, sondern die erfindungsgemäße Ausführungsform vielmehr mit lediglich
einer Konsole und einer Stopfbuchse im Bereich der Teufe bzw. am Rohrstrangende
auskommt. Dadurch läßt sich die erfindungsgemäße Schacht-Rohrleitung verhältnismäßig
schnell und leicht auch nachträglich installieren, beispielsweise an einem Wochenende,
wenn der Schachtbetrieb ohnehin ruht, so daß keine anderen als die üblichen Betriebsunterbrechungen
in Kauf genommen werden müssen.
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Darüber hinaus kann der Einbau der erfindungsgemäßen Schacht-Rohrleitung
mit reduziertem Personalaufwand und folglich äußerst kostengünstig erfolgen. Selbst
der Materialaufwand für den bloßen Rohrstrang wird durch den Einsatz von Gewinderohren
im Vergleich zu sonst üblichen Flanschrohren
erheblich verringert.
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Im folgenden wird die erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel
darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigen: Fig. 1 einen Schacht rit einer
erfindungsgemäßen Schacht-Rohrleitung in schematischer und verkleinerter Darstellung,
Fig. 2 eine erfindungsgemäße Schacht-Rohrleitung im Axialschnitt, und zwar im Bereich
der Teufe bzw.
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des Rohrstrangendes und Fig. 3 den Gegenstand nach Fig. 2 in Seitenansicht.
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In den Figuren ist eins Schacht-Rohrleitung für die Versorgung von
Grubenbetrieben mit einem Druckmedium, wie beispielsweise @ühlwasser oder Druckluft,
beschrrieben. Diese Schacht-Rohrleitung weist einen in der Schachtröhre zwischen
Rasenhängebank und Teufe verlegten Rohrstrang 1 aus einer @ehrzahl von Rohrschüssen
auf. Diese Rohrschüsse sind als Gewinderohre 2 mit Einschraubmuffe 3 und Einschraubende
4 ausgebildet. Lediglich ifl: Bereich des Rohrstrangendes bzw. der Teufe ist eine
ortsfeste Xonsolc 5 und eine Stopfbuchse 6 vorgesehen. Die Konsole 5 dient zur Verlagerung
des Rohrstranges 1, der im übrigen auf der Rasenhängebank verlagert ist. Die Stopfbuchso
6 weist in bekannter Weise ein ortsfestes Standrohr 7 und ein darin
unter
Zwischenschaltung einer Dichtpackung 8 eintauchendes bzw. teleskopierendes Degenrohr
9 auf. Das Degenrohr 9 ist mit dem darüber angeordneten Gewinderohr 2 des Rohrstranges
1 verbunden. An die ortsfeste Konsole 5 einerseits und an das das Degenrohr 9 tragende
Gewinderohr 2 andererseits ist eine Druckausgleichsrorrichtung 10 angeschlossen,
deren Beaufschlagung mittels des in dem Rohrstrang 1 geförderten Druckmediums zum
Kompensieren der sich auf der Ringfläche FR des Degenrohres 9 durch deuten Druckmittelbeaufschlagung
aufbauenden Druckkraft erfolgt. Die Druckausgleichsvorrichtung 10 weist mindestens
zwei Zylinderkoibenanordnungen - es kann sich auch um drei oder mehr Zylinderkolbenanordnungen
handeln - mit zentral zwischen sich angeordnetem Gewinderohr 2 auf. Die Zylinder
11 der Zylinderkolbenanordnungen stehen jeweils über eine Druckmittelleitung 12
mit dem Rohrstrang 1 in Verbindung. Die Kolben 13 der Zylinderkolbenanordnungen
weisen eine gemeinsame bzw. addierte wirksame Kolbenfläche FK auf, welche der wirksamen
Ringfläche FR des Degenrohres 9 entspricht. Die Zylinder 11 sind schwenkbar an der
Konsole 5 und die Kolbenstangen 14 schwenkbar an die Gleitbuchse 20 angeschlossen,
die auf einem auf das Gewinderohr 2 aufgeschraubten Lagerflansch 15 axialbeweglich
gelagert ist. Sämtliche Schwenkachsen 16 sind parallel zueinander und achs- bzw.
spiegelsymmetrisch angeordnet, so daß die sich in den Zylinderkolbenanordnungen
10 zum Druckausgleich aufbauende Gegenkraft stets einwandfrei auf das Degenrohr
9 übertragen wird. Im übrigen wird dadurch eine einwandfreie Verlagerung des Rohrstranges
1 unter Zwischenschaltung der Druckausgleichsvorrichtung 10 erreicht. Die Kolben
13 können beidseitig von dem Druckmedium beaufschlagt
sein. Zwischen
dem Lagerflansch 15 und dem Degenrohr 9 bzw. dessen Anschlußflansch 17 ist ein Verbindungsring
18 mit Leitungsanschluß 19 für die Druckmittelleitung 12 bzw.
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Druckmittelleitungen angeordnet.
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Die dargestellte Ausführungsform macht unmittelbar deutlich, daß die
Stopfbuchse 6 nach wie vor ungehindert die infolge Temperaturdifferenzen auftretenden
Längendehnungen kompensieren kann, während darüber hinaus zugleich ein Druckausgleich
erreicht wird, so daß eben die Stopfbuchse in ihrer Längenausgleichsfunktion ungestört
bleibt und ein seitliches Ausweichen des gleichsam in die Schachtröhre eingehängten
Rohrstranges 1 der Schacht-Rohrleitung ausgeschlossen ist.