DE3152507C2

DE3152507C2 - Ladeschild für eine Schrämwalze einer Schrämmaschine

Info

Publication number: DE3152507C2
Application number: DE3152507T
Authority: DE
Inventors: Gary R. Prior Lake Minn. Gillingham
Original assignee: Donaldson Co Inc
Current assignee: Donaldson Co Inc
Priority date: 1980-11-14
Filing date: 1981-11-12
Publication date: 1985-08-29
Also published as: US4351567A; ZA817882B; GB2099889B; CA1189786A; DE3152507T1; AU7893681A; GB2099889A; AU539609B2; WO1982001739A1

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen Ladeschild für eine Schrämwalze einer Schrämmaschine gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches.

Ein gattungsbildender Ladeschild wird in der DE-OS 32 533 beschrieben. Die Rückwand dieses Ladeschildes kann als luftdurchlässige Filterwand ausgebildet sein. Im oberen Bereich des Ladeschildes wird durch Sprühwasserdüsen ein Unterdruck erzeugt, so daß die mit Kohlenstaub beladene Luft in das Innere des gehäuseartig ausgebildeten Ladeschildes eingesaugt und dann über ein Prallblech nach außen geführt wird. Das Absaugen der mit Kohlenstaub beladenen Luft erfolgt ausschließlich im allerobersten Bereich etwa am äußeren tangentialen Umfang der Schrämwalze.

Die in den übrigen Bereichen des Ladeschildes befindlichen Staubpartikelchen müssen über die Höhe des Ladeschildes durch die von der Schrämwalze erzeugte Luftbewegung transportiert werden und müssen dann in ihrer Gesamtheit umgelenkt in das Gehäuse des Ladeschildes eingesaugt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den gattungsbildenden Ladeschild dahingehend zu verbessern, daß die Absaugung des Kohlenstaubes über den gesamten Bereich des Ladeschildes erfolgt, für die gröberen Kohlenpartikel aber rier Ladeschild weiterhin seine Schild- und Förderfunktion erfüllen kann.

Diese der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch die Lehre des Hauptanspruches gelöst

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen erläutert

Mit anderen Worten ausgedrückt, wird durch den erfindungsgemäßen Vorschlag erreicht daß die der Schrämwalze benachbarte Prallwand ais Siebwand ausgebildet ist also über ihre ganze Höhe den Durchtritt der Kohlenstaubpartikelchen ermöglicht und daß gleichzeitig die eingebauten Sprühwasserdüsen an der inneren Rückseite der Prallwand einen gewissen Unterdruck erzeugen, der die von der Schrämwalze kommenden Staubpartikelchen ansaugt in das Innere des Ladeschildes führt, wo dann das Gemisch aus Staubpartikelchen und Wasser abgeschieden wird.

Die erfindungsgemäße Einrichtung hat den Vorteil, daß sie in bestehende Schrämmaschinen eingebaut werden kann, ohne daß große Umbauten oder weitere zusätzliche Aggregate erforderlich sind.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen erläutert Die Zeichnungen zeigen dabei in

F i g. 1 eine Draufsicht auf eine Schrämmaschine in einem Streb, in

F i g. 2 einen Schnitt gemäß der Lüiie 2-2 in F i g. 1, in

F i g. 3 eine Seitenansicht auf eine Messertrommel mit einem Ladeschild, in

F i g. 4 einen Schnitt gemäß der Linie 4-4 in F i g. 1 und in

F i g. 5 einen Schnitt gemäß der Linie 5-5 in F i g. 1.

F i g. 1 zeigt schematisiert eine Strebanlage, deren Wetterführung durch die Richtungspfeile A gekennzeichnet ist Innerhalb des Strebes ist eine Schrämmaschine 10 dargestellt, die mit einem Förderer 12 zum Abfördern der abgebauten Mineralien, z. B. Kohle, zusammenwirkt, wobei bei 11 ein Schutzschild dargestellt ist, das die Abbaufront gegenüber der Versatzseite schützt.

F i g. 2 zeigt, daß die Schrämmaschine 10 u. a. einen Hauptrahmen 13 aufweist, an welchem unter Zwischenschaltung von Stützarmen 17 Schrämwalzen 14 und 16 sowie Ladeschilde 20 angeordnet sind. Bei 15 sind die von den Schrämwalzen 14, 16 getragenen Schrämmeißel erkennbar. Gemäß F i g. 2 ist die Schrämwalze 14 als obere führende Schrämwalze und die Schrämwalze 16 als untere nachfolgende Schrämwalze dargestellt, Die Schrämwalze 14 dreht sich im Uhrzeigersinn und die Schrämwalze 16 entgegen dem Uhrzeigersinn.

Jeder Ladeschild 20 wird durch ein Gehäuse 21 gebildet (deutlicher in F i g. 3 und 4), wobei in bzw. an dem Gehäuse 21 verschiedene Wasserzuleitungen 28, 32,51 und 53 vorgesehen sind.

F i g. 4 zeigt einen Teil der Schrämwalze 14 und im Abstand hinter der Schrämwalze 14 eine Prallwand 23,

die als Siebwand ausgebildet ist und aus einem entsprechenden widerstandsfähigen Werkstoff besteht Hierdurch wirkt die Prallwand 23 als Ladeschild und ist aber doch so porös, daß Luft und Staub durch diese Wand durchtreten können. Die Sieböffnungen in Prallwand 23 sind so dimensioniert, daß größere Kohlestückchen zurückgehalten werden und dann abgeführt werden können.

Um ein Verstopfen der Prallwand 23 zu verhindern, sind Spülwasserdüsen 25 an der Oberkante der Prallwand 23 vorgesehen, die dauernd oder intermittierend die äußere Seite, d. h. die zur Schrämwalze 14 hingerichtete Seite der Prallwand 23 spülen können.

Innerhalb des Gehäuses 21 ist eine Rückspülvorrichtung 26 mit Rückspüldüsen 27 angeordnet, die automatisch durch einen Druckschalter 29 (F i g. 3) in Betrieb genommen werden können. Der Druckschalter 29 kann beispielsweise mit einem handelsüblichen Magnetventil verbunden sein. Es ist auch möglich, die Luftgeschwindigkeit innerhalb des Gehäuses messende Vorrichtungen einzusetzen, um automatisch den Betrieb der Rückspüldüsen 27 in Abhängigkeit der Strömungsgeschwindigkeit vorzunehmen.

Die Wasserzuführung zu den Spülwasserdüsen 25 ist jedoch vorzugsweise von der Wasserversorgung für die Rückspüldüsen 27 getrennt da diese beiden Düsenarten nicht zur selben Zeit betätigt werden. Die Spülwasserdüsen 25 werden beispielsweise regelmäßig aber intermittierend betrieben, im Gegensatz zu den unrsgelmäßig betriebenen Rückspüldüsen 27.

Mit den Rückspüldüsen 27 fluchtend, jedoch Rücken an Rücken angeordnet d. h. in entgegengesetzten Richtungen wirkend, sind Sprühwasserdüsen 31 einer Sprühwasservorrichtung 30 vorgesehen. Die Sprühwasserdüsen 31 sind so ausgebildet, daß sie mit hohem Druck und hoher Geschwindigkeit Wassertröpfchen in der von der Schrämwalze 14 wegweisenden Richtung ausstoßen. Sie sind über die gesamte Höhe und Breite des Gehäuses 21 des Ladeschildes 20 angebracht Die Wasserzuleitung 32 für die Sprüii vorrichtung 30 und die Spülwasserdüsen 25 können miteinander verbunden sein.

Anstelle der dargestellten Sprühwasserdüsen 31 kann die Sprühwasservorrichtung 30 auch aus einem Rohr bestehen, das in regelmäßigen Abständen öffnungen aufweist, die so gestaltet sind, daß Wassertröpfchen mit hoher Geschwindigkeit versprüht werden.

In Sprührichtung der Sprühwasserdüsen 31 schließt sich im Abstand eine Filterwand 40 an. Sie besteht aus einer Faserfilterwand 41, die eine Oberfläche 42 schafft, um den von den Düsen iil erzeugten staubbeladenen Flüssigkeitsnebel zu sammeln. In Strömungsrichtung gesehen, schließt sich dann ein Wasserabscheider 44 an, der aus Wellblechen besteht und der an einer rückwärtigen Seite 43 der Faserfilterwand angebracht ist Der Wasserabscheider 44 ist so der Faserfilterwand 41 nachgeschaltet und schafft einen zusätzlichen Feuchtigkeitssammler. Ein Sumpf 45 dient als Auffangbehälter und ist an der Unterseite der Filterwand 40 vorgesehen. Hierbei können mehrere Sümpfe 45 vorgesehen werden, wenn die Wasserabscheidungsrate entsprechend hoch ist.

Um trotz starker Wettergeschwindigkeit in Richtung der Arbeitsrichiung der Schrämmaschine eine einwandfreie Zuführung und Sammlung des Staubes zum Ladeschild zu erreicher., können — wie in F i g. 3 dargestellt ftf — zusätzliche Sprühwasserdüsen 50 zur Erzeugung einer zusätzlichen Luftbevi igung von der Schrämwalze 14 auf die Prallwand 15 zu vorgesehen werden. Die Sprühwasserdüsen 50 sind an verschiedenen Stellen um die Schrämwalze 14 herum vorgesehen. Die Wasserversorgung für die Sprühwasserdüsen 50 kann z. B. über flexible Wasserzuleitungen 51 durch die vorhandenen Versorgungsleitungen der Schrämmaschine erfolgen. Die Sprühwasserdüsen 50 erzeugen eine örtliche Luftströmung, die auf die Ansaugseite der Prallwand 23 gerichtet ist

Durch den von der Schrämwalze 14 bzw. durch die Verwendung der Sprühwasserdüsen 50 wird eine Luftströmung geschaffen, die den bei der Schrämarbeit erzeugten Staub in Richtung auf die Prallwand 23 führt deren Öffnungen ggf. durch die Sprühwasserdüsen 25 oder die Rückspüldüsen 27 freigehalten werden. Sobald die staubbeladene Luft durch die Prallwand 23 hindurchgeführt ist gelangt sie in den Bereich der Sprühwasserdüsen 31 und damit beginnt der eigentliche Ausscheidungsprozeß.

Die vorbeschriebene Einrichtung benutzt hohe Tröpfchengeschwindigkeiten, um (*■-■ beiden wünschenswerten Resultate eines hohen fvrornentenaustaiisches und einer hohen Berührungsquote zwischen Feststoffpartikelchen und Wasser zu erreichen. Die hohen Ausgangsgeschwindigkeiten der Tröpfchen werden durch einen hohen Wasserdruck an den Sprühwasserdüsen 31 erreicht Die mathematische Beziehung zwischen der Ausgangsgeschwindigkeit Vi des Tröpfchens und dem Druck P in der Düse für eine ideale Düse wird durch die folgende Formel wiedergegeben:

3,28 χ Vi = 12,2 x i/14,22 χ Ρ

wobei Vi in m/sek und Pm kg/cm² angegeben ist.

Ein gut arbeitender Ladeschild 20 sollte in Bezug auf die Geschwindigkeit des Wetterstroms V2 im Streb die folgende mathematische Beziehung aufweisen:

/14,22 χ Ρ
3,28 x V₂

>0,25

wobii fin kg/cm² und V₂ in m/sek. angegeben ist.

Während im voraufgehenden die Ausbildung und Anordnung des Ladeschildes 20 in Verbindung mit der Schrämwalze 14 erläutert wurde, ist es selbstverständlich, daß die gleichen Ausführungen und Anordnungen auch in Bezug auf die Schrämwalze 15 zutreffen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Ladeschild (20) für eine Schrämwalze (14, 16) einer Schrämmaschine (10), der als Gehäuse (21) mit einem Einlaß für staubbeladene Luft ausgebildet ist, wobei die vordere, zur Schrämwalze (14,16) gerichtete Gehäuseseite als Prallwand (23) und die Rückseite des Gehäuses (21) als eine luftdurchlässige Filterwand (40) ausgebildet ist, im Inneren des Gehäuses Sprühwasservorrichtungen (30) mit Düsen (31) zur Erzeugung einer Luftströmung angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Prallwand (23) als Siebwand ausgebildet ist und die Sprühwasserdüsen (31) über die ganze Höhe und Breite des Gehäuses (21) des Ladeschildes (20) verteilt angeordnet und ihre Austrittsöffnungen in einer Richtung von der Prallwand (23) zur Filterwand (40) ausgerichtet sind.

2. LadeEchild nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit der von den Sprühwasserdüsen (31) ausgestoßenen Wassertröpfchen mindest dreimal so groß ist wie die in dem Gehäuse (21) erzeugte Luftströmung.

3. Ladeschild wenigstens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterwand (40) durch eine Faserfilterwand (41) gebildet wird, an die sich in Strömungsrichtung gesehen ein aus Wellblechen gebildeter Wasserabscheider (44) anschließt

4. Ladeschild nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen im unteren Bereich der Filterwand (40) angeordneten Sumpf (45,- *

5. Ladeschild wenigstens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zwischen ί' :r Prallwand (23) und der Schrämwalze (14,16) angeordnete auf die Prallwand (23) gerichtete Spüiwasserdüsen (23) zur Zuführung einer Spülwasserströmung.

6. Ladeschild wenigstens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch innerhalb des Gehäuses (21) angeordnete, auf die Innenseite der Prallwand (23) gerichtete und über die Höhe des Gehäuseinneren verteilt angeordnete Rückspüldüsen (27).

7. Ladeschild nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückspüldüsen (27) durch eine in Abhängigkeit von der Luftgeschwindigkeit innerhalb des Gehäuses (21) arbeitende Steuervorrichtung betätigt werden.

8. Ladeschild wenigstens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch um die Schrämwalze (14, 16) herum angeordnete Sprühwasserdüsen (50) zur Erzeugung einer zusätzlichen Luftbewegung von der Schrämwalze (14,16) auf die Prallwand (23) zu.