DE3049160A1

DE3049160A1 - Verpresseinrichtung zum injizieren von zweikomponentengemischen in gebirge mit gebirgsauflockerung im bergbau

Info

Publication number: DE3049160A1
Application number: DE19803049160
Authority: DE
Inventors: Günter 5620 Velbert Beinlich
Original assignee: Beinlich & Hornscheidt
Current assignee: Beinlich & Hornscheidt
Priority date: 1980-12-24
Filing date: 1980-12-24
Publication date: 1982-07-15

Description

Verpreßeinrichtung zum Injizieren von Zweikomponenten-
gemischen in Gebirge mit Gebirgsauflockerung im Bergbau Die Erfindung betrifft eine Verpreßeinrichtung zum Injizieren von Zweikomponentengemischen in Gebirge mit Gebirgsauflockerung im Bergbau, enthaltend einen Antriebsmotor und eine erste und eine zweite Zahnradpumpe zum Fördern je einer Komponente des Zweikomponentengemisches, die von dem Antriebsmotor über ein Zahnrad-Untersetzungsgetriebe und Kupplungen -antreibbar sind, bei welcher der Antriebsmotor ein Druckluft-Zahnradmotor mit einem Paar in Eingriff befindlicher Zahnräder, die mit ihren Wellen beiderseits in einem Motorgehäuse gelagert sind.
Solche Verpreßeinrichtungen werden im Bergbau benutzt, um Gebirgsauflockerungen zu vermindern. Zu diesem Zweck werden in das zu behandelnde Gebirge Bohrlöcher eingebracht. In diese Bohrlöcher wird über lange Schlauchleitungen ein Zweikomponentengemisch mit hohem Druck injiziert, welches in die Spalten des Gebirges eindringt und durch das Zusammenbringen der beiden Komponenten dort erhärtet.
Eine besonders raumsparende und gegen Verschleiß und Beschädigung gesicherte Verpreßeinrichtung ist in dem DE-Gbm 79 02 866 beschrieben.
Bei solchen Verpreßeinrichtungen läuft der Druckluft-Zahnradmotor mit sehr hoher Drehzahl. Dabei können die Zahnräder gegen die Stirnwandungen des Gehäuses anlaufen und dadurch heißlaufen und fressen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Verpreßeinrichtung der eingangs definierten Art die Lebensdauer und Zuverlässigkeit auch im rauhen Betrieb, wie er im Bergbau herrscht, zu erhöhen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zwischen den Stirnflächen der Zahnräder des Druckluft-Zahnradmotors und den Stirnwänden des Motorgehäuses auf beiden Seiten jeweils eine Brille aus reibungsminderndem Material mit Trockenlaufeigenschaften angeordnet ist.
Es hat sich gezeigt, daß durch diese Maßnahme ein Heißlaufen und Fressen des Druckluft-Zahnradmotors verhindert werden kann.
Weitere Ausgestaltungen der Neuerung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die Erfindung ist nachstehend an einem Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen näher erläutert: Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht einer neuerungsgemäßen Verpreßeinrichtung teilweise im Schnitt.
Fig. 2 ist ein Schnitt längs der Linie A-B von Fig. 1.
Die Verpreßeinrichtung enthält einen Antriebsmotor 10, ein Zahnrad-Untersetzungsgetriebe 12, eine erste Zahnradpumpe 14 und eine zweite Zahnradpumpe 16 zum Fördern je einer Komponente des Zweikomponentengemischs. Die Zahnradpumpe 14 und 16 sind von dem Antriebsmotor 10 über das Zahnraduntersetzungsgetriebe 12 und Kupplungen antreibbar. Das Zahnraduntersetzungsgetriebe 12 enthält ein flaches Getriebegehäuse 18, in welchem ein Zahnrad 20 in Kugellagern 22 und'24 gelagert ist.
Das Getriebegehäuse 18 weist im Bereich des Umfangs des Zahnrad 20 einen ersten axialen Durchbruch 26 auf.
Der Antriebsmotor 10 ist mit einem Motorgehäuse 28 unmittelbar an das Getriebegehäuse 18 des Zahnrad-Untersetzungsgetriebes 12 angesetzt. Die Motorwelle 30 ragt durch den Durchbruch 26 in das Getriebegehäuse 18 des Zahnra<luntersetzungsgetriebes 12 hinein und trägt ein Ritzel 32, das mit dem Zahnrad 20 in Eingriff ist.
Die erste Zahnradpumpe 14 weist zwei fluchtende, auf gegenüberliegenden Seiten aus einem Pumpengehäuse 34 herausragende Wellenenden 36 und 38 auf. Diese erste Zahnradpumpe 14 ist mit ihrem Pumpengehäuse 34 unmittelbar an das Getriebegehäuse 1? angesetzt. Ein erstes Wellenende 36 der ersten Zahnradpumpe 14 ragt fluchtend mit der Achse des Zahnrads 20 durch einen zweiten axialen Durchbruch 40 des Getriebegehäuses 18 hindurch und ist mit dem Zahnrad 20 gekuppelt. Die zweite Zahnradpumpe ist mit einer Antriebswelle 42 gleichachsig zu dem zweiten Wellenende 38 der ersten Zahnradpumpe 14 angeordnet. Dieses zweite Wellenende 38 ist mit der Antriebswelle 42 durch eine Zahnwellenprofil-Kupplung 44 gekuppelt. Eine solche Zahnwellenprofil-Kupplung besteht darin, daß die beiden zu kuppelnden Wellen, also das Wellenende 38 und die Antriebswelle 42, jeweils auf ihrer Mantelfläche mit einer Keilverzahnung 46 bzw. 48 versehen sind. Eine mit einer dazu komplementären inneren Xeilverzahnung versehene Hülse 50 ist gleichzeitig über beide Keilverzahnungen 46 und 48 geschoben und mit diesen in Eingriff. Ein Zwischengehäuse 52, welches fluchtende Durchbrüche 54 und 56 aufweist, ist einerseits an dem Pumpengehäuse 34 der ersten Zahnradpumpe- 14 und andererseits an dem Pumpengehäuse 58 der zweiten Zahnradpumpe 16 angebracht. Das zweite Wellenende 38 der ersten Zahnradpumpe 14 und die Antriebswelle 42 der zweiten Zahnradpumpe 16 ragen durch diese Durchbrüche 54 bzw. 56 in das Zwischen gehäuse 52 und sind innerhalb desselben miteinander gekuppelt.
Der Antriebsmotor 10 ist ein Druckluft-Zahnradmotor.
In dem Motorgehäuse 28 sind zwei Wellen 60,30 in Kugellagern 64,66 bzw. 68,70 gelagert. Die Wellen 60 und 30 tragen je ein Zahnrad 72 bzw. 74, die mit den Wellen 60 bzw. 30 verkeilt sind. Die Welle 30 ist die Motorwelle, die das Ritzel 32 trägt. Die Motorwelle 30 mit dem darauf sitzenden Zahnrad ist beiderseits in dem Paar von Kugellagern 68 und 70 gelagert. Dabei steht das eine dieser Kugellager, nämlich das Eugellager 70, über die Seitenwand 76 des Motorgehäuses 28.
vor und ist sowohl in dem Motorgehäuse 28 als auch in einer den Durchbruch 26 umgebenden flachen Ausnehmung 78 des Getriebegehäuses 28 zentriert. Auf diese Weise erfolgt eine genaue Zentrierung des Motorgehäuses 28 mit der Motorwelle 30 und dem Ritzel 32 zu dem Getriebegehäuse 18 und damit zu dem Zahnrad 20. Das getriebegehäuseseitige Kugellager 70 ist ein Doppelkugellager, wodurch die an dem fliegend angeordneten Ritzel 32 wirksamen Kräfte besser aufgenommen werden.
Das Zahnrad 20 weist eine hohle Nabe 80 auf, die innen mit einer Keilverzahnung 82 versehen ist. Das erste Wellenende 36 der ersten Zahnradpumpe 14 ragt mit einer entsprechenden Keilverzahnung 84 in diese hohle Nabe 80 hinein. Die hohle Nabe 80 mit den Keilverzahnungen 82 und 84 bilden eine Zahnwellenprofil-Kupplung zwischen dem Zahnrad 20 und der Zahnradpumpe 14. Das erste Wellenende 36 der ersten Zahnradpumpe 14 ist im Abstand von einem am Pumpengehäuse 34 vorgesehenen Kragen 86 umgeben.
Dieser Kragen 86 sitzt passend in dem zweiten axialen Durchbruch 40 des Getriebegehäuses 18.
Das zweite Wellenende 38 der ersten Zahnradpumpe 14 ist ebenfalls von einem am Pumpengehäuse 34 vorgesehenen Kragen 88 umgeben. Auch die Antriebswelle 42 der zweiten Zahnradpumpe 16 ist von einem am Pumpengehäuse 58 vorgesehenen Kragen 90 umgeben. Die beiden Kragen 88 und 90 sitzen passend in den gegenüberliegenden Durchbrüchen 54 bzw. 56 des Zwischengehäuses 52. Durch die Kragen 86,88 und 90 ist eine genaue Zentrierung der Wellen 36,38 und 42 gewährleistet.
Das Zwischengehäuse 52 ist zweiteilig aus einem ringscheibenförmigen ersten Gehäuseteil 92 und einem topfförmigen, mit einem Flansch 94 versehenen zweiten Gehäuseteil 96 aufgebaut. Die Gehäuseteile 92 und 96 sind längs des Flansches 94 durch Schrauben 98 miteinander verblmden.
Zwischen den Stirnflächen der Zahnräder 72 und 74 des als Druckluft-Zahnradmotor ausgebildeten Antriebsmotors 10 und den Stirnwänden des Motorgehäuses 28 ist auf beiden Seiten jeweils eine Brille 100 bzw. 102 aus reibungsminderndem Material mit Trockenlaufeigenschaften angeordnet. Vorzugsweise bestehen die Brillen aus mit Polytetrafluorethylen beschichtetem Blech. Aus Fig. 2 ist die Form der Brille 100 erkennbar. Sie hat 8-förmige Grundform mit Durchbrüchen 104,106 für die Wellen 60 und 30 und folgt mit ihren Außenkonturen im wesentlichen dem Querschnitt des Gehäuseinnenraums, dessen Wandung wiederum längs der Köpfe der miteinander in Eingriff stehenden Zahnräder 72 und 74 verläuft. Im Bereich des Hochdruck- und des Niederdruckraums des Druckluft-Zahnradmotors besitzt die Brille 100 (wie die andere Brille 102) bogenförmige Ausschnitte 108 bzw.
110 abweichend vom Querschnitt des Gehäuseinnenraums, wodurch die Druckluftzufuhr bzw. der Austritt der entspannten Luft erleichtert wird. Aus dem gleichen Grunde weisen die Brillen 100 und 102 auf der Niederdruckseite des Druckluft-Zahnradmotors jeweils einen rechteckigen Ausschnitt 112 auf.- In den inneren Ecken des Ausschnitts 112 weisen die Brillen 100,102 axiale Bohrungen 114,116 auf. Es hat sich gezeigt, daß durch diese Maßnahmen das Abströmen der entspannten Luft erleichtert und die Leistung des Antriebsmotors 10 erhöht wird.
Der Druckluft-Zahnradmotor ist mit einer Drehzahl von mehr als 5000 UpM, z.B. von 6000 UpN, angetrieben.

Claims

Patentansprüche 1. Verpreßeinrichtung zum Injizieren yon Zweikomponentengemischen in Gebirge mit Gebirgsauflockerung im Bergbau, enthaltend einen Antriebsmotor und eine erste und eine zweite Zahnradpumpe zum Fördern äe einer Komponente des Zweikomponentengemischs, die von dem Antriebsmotor über ein Zahnrad-Untersetzungsgetriebe und Kupplungen antreibbar sind, bei welcher der Antriebsmotor ein Druckluft-Zahnradmotor mit einem Paar in Eingriff befindlicher Zahnräder, die mit ihren Wellen beiderseits in einem Motorgehäuse gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Stirnflächen der Zahnräder des Druckluft-Zahnradmotors und den Stirnwänden des Motorgehäuses auf beiden Seiten jeweils eine Brille aus reibungsminderndem Material mit Trockenlaufeigenschaften angeordnet ist.
2. Verpreßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Brille aus mit Polytetrafluorethylen beschichtetem Blech besteht.
3. Verpreßeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckluft-Zahnradmotor mit einer Drehzahl von mehr als 5000 UpM angetrieben ist.
4. Verpreßeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Brillen auf der Niederdruckseite des Druckluft-Zahnradmotors jeweils einen rechteckigen Ausschnitt aufweisen.
5. Verpreßeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Brillen in den inneren Ecken des Ausschnitts axiale Bohrungen aufweisen.
6. Verpreßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß (a) das Zahnrad-Untersetzungsgetriebe (12) ein flaches Getriebegehäuse (18) enthält, in welchem ein Zahnrad (20) in Wälzlagern (22,24) gelagert ist und welches im Bereich des Umfangs des Zahnrades (20) einen ersten axialen Durchbruch (26) aufweist, (b) der Antriebsmotor (10) mit einem Motorgehäuse (28) unmittelbar an das Getriebegehäuse (18) des Zahnrad-Untersetzungsgetriebes (12) angesetzt ist, wobei die Motorwelle (30) durch den Durchbruch 26) in das Getriebegehäuse (18) des Zahnrad-Untersetzungsgetriebes (12) hineinragt und ein Ritzel (32) trägt, das mit dem Zahnrad (20) in Eingriff ist, (c) die erste Zahnradpumpe (14) zwei fluchtende, auf gegenüberliegenden Seiten aus einem Pumpengehäuse (34) herausragende Wellenenden (36,38) aufweist, (d) diese erste Zahnradpumpe (14) mit ihrem Pumpengehäuse (34) unmittelbar an das Getriebegehäuse (18) angesetzt ist, wobei ein erstes Wellenende (36) der ersten Zahnradpumpe (14) fluchtend mit der Achse des Zahnrads (20) durch einen zweiten axialen Durchbruch (40) des Getriebegehäuses (18) hindurchragt und mit dem Zahnrad (20) gekuppelt ist, (e) die zweite Zahnradpumpe (16) mit einer Antriebswelle (42) gleichachsig zu dem zweiten Wellenende (38) der ersten Zahnradpumpe (14) angeordnet ist und dieses zweite Wellenende (38) mit der besagten Antriebswelle (42) durch eine Zahnwellenprofil-Eupplung (44) gekuppelt ist und (f) ein Zwischengehäuse (52) fluchtende Durchbrüche (54,56) auf gegenüberliegenden Seiten aufweist und einerseits an dem Pumpengehäuse (34) der ersten Zahnradpumpe (14) und andererseits an dem Pumpengehäuse (58) der zweiten Zahnradpumpe (16) angebracht ist, wobei das zweite Wellenende (38) der ersten Zahnradpumpe (14) und die Antriebswelle (42) der zweiten Zahnradpumpe (16) durch diese Durchbrüche (54,56) in das Zwischengehäuse (52) ragen und innerhalb desselben miteinander gekuppelt sind.
7. Verpreßeinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Motorwelle (30) mit dem darauf sitzenden Zahnrad (74) beidseits in einem Paar von Kugellagern (68,70) gelagert ist und daß das eine dieser Kugellager (70) über die Seitenwand (76) des Motorgehäuses (28) vorsteht und sowohl in dem Motorgehäuse (28) als auch in einer den Durchbruch (26) umgebenden flachen Ausnehmung (78) des Getriebegehäuses (18) zentriert ist.
8. Verpreßeinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das getriebegehäuseseitige Kugellager (70) ein Doppelkugellager ist.
9. Verpreßeinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Zahnrad (20) eine hohle Nabe (80) aufweist, die innen mit einer Keilverzahnung (82) versehen ist und daß das erste Wellenende (36) der ersten Zahnradpumpe (14) mit einer entsprechenden Eeilverzahnung (84) in diese hohle Nabe (80) hineinragt.
10. Verpreßeinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Wellenende (36) der ersten Zahnradpumpe (14) von einem am Pumpengehäuse (34) vorgesehenen Kragen (86) umgeben ist und daß dieser Kragen (86) passend in dem zweiten axialen Durchbruch (40) des Getriebegehäuses (18) sitzt.
11. Verpreßeinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Wellenende (38) der ersten Zahnradpumpe (14) von einem am Pumpengehäuse (34) vorgesehenen Kragen (88) umgeben ist, daß die Antriebswelle (42) der zweiten Zahnradpumpe (16) von einem am Pumpengehäuse (58) vorgesehenen Kragen (90) umgeben ist und daß die beiden Kragen (88,90) passend in den gegenüberliegenden Durchbrüchen (54,56) des Zwischengehäuses (52) sitzen.
12. Verpreßeinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischengehäuse (52) zweiteilig aus einem ringscheibenförmigen ersten Gehäuseteil (92) und einem topfförmigen, mit einem Flansch (94) versehenen zweiten Gehäuseteil (96) aufgebaut ist, wobei die Gehäuseteile (92,96) längs des Flansches (94) durch Schrauben (98) miteinander verbunden sind.