DE3152507T1 - Haubenartiger reiniger fuer eine strebgewinnungsmaschine - Google Patents

Description

Donaldson Company, Inc., 1400 West 94th Street, P.O. Box 1299, Minneapolis, Minnesota 55440 (V.St.A.)

"Haubenartiger Reiniger für eine Strebgewinnungsmaschine"

Die Erfindung bezieht sich auf einen im Bergbau verwendbaren Staubreiniger, und zwar auf einen haubenartigen Reiniger zur Verwendung an einer Strebgewinnungsmaschine, z. B. einer Schrämmaschine, um die staubgeladene Luft zu filtern, die Untertage anfällt.

Z. Zt. ist der Grubenbau Untertage im wesentlichen auf eine Einbahntechnik beschränkt, um mit den behördliehen Vorschriften für die Staubkontrolle übereinzustimmen. Die Einbahntechnik erlaubt den Grubenbau lediglich in Richtung der Wetterführung Untertage. Auf diese Weise folgen die Bergleute, die die Tunnelschilde setzen und dazugehörige Arbeiten ausführen, dem entstandenen Staub und befinden sich in einem Bereich frischer Luft, d. h. frischer Wetter, weil die Wetter den Staub vorwärts weg von den Bergleuten trägt. Jedoch die Fahrer der Gewinnungsmaschine können dem Staub ausgesetzt sein, der durch die folgende Messertrommel entsteht. Eine Strebgewinnungsmaschine weist im allgemeinen zwei Messertrommeln auf, eine obere führende Trommel und eine untere folgende MessertrommeI. Dieser Staub kann beherrscht werden durch konventionelle Techniken, wie z. B. entlang des Randes der Messertrommel angeordnete Düsen, spezielle Formen der an den Messertrommeln angebrachten Schneiden, durch verringerte Umlaufgeschwindigkeiten der Messertrommeln oder Luftbewegungsdüsen, wobei diese Vorrichtungen auch a I s 'Gewi nnungsma sch i'nenrei η i ge r " bekanntsind.

Ein größeres Problem tritt dann auf, wenn Versuche unternommen werden, den Abbau in einer Richtung zu unternehmen, die ,den Wettern entgegengerichtet ist. Bei einem derartigen Betrieb ist der Fahrer der Gewinnungsmasehine einem gefährlich hohen Anteil an Staub in der Luft ausgesetzt, der durch die obere MessertrommeI 'anfä I 11 und zum Fahrer der Gewinnungsmaschine durch die Wetter getragen wird. Andere Bergleute sind dem Staub, der durch beide Messertrommeln anfällt, ausgesetzt. Bis heute sind keine zufriedenstellenden Technologien zur Staubkontrolle entwickelt worden, die einen Abbau in einer Richtung erlauben wurden, welche gegen die Wetterführung gerichtet ist, ohne schwerwiegend die Schneidgeschwindigkeit zu verringern, um mit den behördlichen Auflagen der Staubkontrolle übereinzustimmen.

Das Problem besteht noch trotz großer wirtschaftlicher Anreize, eine Zweibahntechnik zu entwickeln, um so die AbbauProduktivität zu erhöhen. Verschiedene Typen von Staubfängern sind experimentell eingesetzt worden, aber haben sich aus einer Reihe von Gründen als erfolglos erwiesen. Die häufigsten dieser Gründe waren, daß die Staubfänger nicht genügende Mengen von Staub aus der Luft herausfiltern konnten oder daß die Staubfänger oder die Filter so groß ausgebildet waren, daß ihre Verwendung von vornherein ausgeschlossen wurde durch ihre Empfindlichkeit gegenüber Beschädigungen oder ihre Beeinträchtigung der Abbautätigkeit selbst.

Demgegenüber ermöglicht die Erfindung eine erhöhte KohIenproduktion .

Die Erfindung bezieht sich auf einen haubenartigen Reiniger, welcher eine praktische Lösung für das Problem der Staubkontrolle beim Strebabbau darstellt.

Der Reiniger ist so ausgelegt, daß er in die Lest eh enden Hauben eingebaut oder ihnen angepaßt werden kann, die in Verbindung mit den MessertrommeLn bestehender Strebgewinnungsmaschinen Verwendung finden.

Der Reiniger weist ein Gehäuse auf, welches einen Teil der herkömmlichen'Hauben der Messertrommeln ersetzt sowie entweder eine siebartige Staubschranke oder eine geschlossene Oberfläche in der Nähe des hinteren Bereiches der Messertrommel. Eine Schranke ist nötig, um die einzelnen Bauteile des Reinigers und die Bergleute vor Kohlestückchen zu schützen, die durch die sich drehenden TrommeIn weggeschIeudert werden sowie um die Schaufelfunktion der Trommeln zu verbessern, welche die Kohle von der Flözoberfläche zu einer Fördervorrichtung befördern. In Strömungsrichtung hinter der Schrankenoberfläche befinden sich Vorrichtungen zum Versprühen von Wasser und zum Erreichen einer Luftbewegung, um die auftretenden Staubpartikel in Wassertröpfchen zu binden und dadurch einen staubbeLadenen Nebel zu schaffen sowie ein Nebelabscheider, welcher dann den staubbeladenen Nebel von der Luft trennt und dadurch die Luft so effektiν fi 11ert, daß den Auflagen zur Staubkontrolle zur Sicherheit der Bergleute entsprochen wird.

Gemäß einem Merkmal der Erfindung beinhaltet die Vorrichtung zum Versprühen von Wasser und zum Erzeugen von einer Luftbewegung eine Anordnung von Düsen, die mit einer Wasserversorgung verbunden sind, um Sprühnebel von Hochdruck- und Hochgeschwindigkeitswasserjtröpfchen ziji erzeugen, um einen effektiven Kontakt mit der staubbeladenen Luft zu gewährleisten, die durch die Messertrommeln geschaffen wird.

Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung kann die

Oberfläche der Schranke aus einem Sieb von porösem, nicht verstopfendem Material bestehen, welches die normalen Funktionen einer herkömmlichen Abdeckung erfüllt und gleichzeitig die Staubpartikel zu den Reinigungselementen durchläßt. Wenn ein derartiges Sieb Verwendung findet, sind Sprühwasservorrichtungen vorgesehen, um die Vorder- und Rückseiten dieses Siebes zu spülen und so alle Bereiche dieses Siebes . vor Verstopfungen zu bewahren und einen Luftstrom durch das Sieb zu gewährL ei st en.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung kann, die Oberfläche der Schranke aus einer festen oder geschlossenen Oberfläche bestehen, ähnlich den herkömmlichen Abdeckungen, die für Messertrommeln verwendet werden. Die zu reinigende Luft würde dann um die Seiten, über die Oberkante oder um die Unterkante dieser festen Oberfläche herumgeleitet werden in die Reinigungselemente, um dortgefiltert zu werden.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung kann der Nebelabscheider aus einer Wand faserigen Materials bestehen, aus einem Filter mit Fül Ikörperschüttung oder ei nem . Nebe !.abscheider mit Labyrinthgängen, wobei diese Nebelabscheider einzeln oder in Kombination Verwendung finden können.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung können zusätzliche Sprühvorrichtungen im vorderen Bereich der Messertrommel Verwendung finden, um den erzeugten Staub nach hinten zu leiten und dem haubenartigen Reiniger zuzuführen. Derartige Hilfsdüsen wurden von Vorteil sein, wenn die Gewinnungsmaschine in der Richtung der Wetterführung arbeiten würde.

Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen hau-

benartigen Reinigers für eine Strebgewinnungsmaschine wird in den Zeichnungen dargestellt. Dabei zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine St rebgewi n.nungsmaschine, die in der Richtung der Wetter

betrieben wird und die teilweise in einem waagerechten Schnitt dargestellt ist, Fig. 2 zeigt einen Schnitt entlang der Linie 2 i η Fi g. 1 ,
Fig. 3 zeigt eine Seitenansicht der Erfindung- und

einer Messertrommel, Fig. 4 zeigt einen senkrechten· Sc.hnitt entlang

der Linie 4 - 4 in Fig. 1 und

Fig. 5 zeigt einen Schnitt gemäß der Linie 5-5 in Fig. 4.

Das bevorzugte Ausführungsbeispiel ist speziell auf eine Anwendung in einem Kohlebergwerk ausgerichtet, jedoch kann die Erfindung in einem sehr breiten Bereich in anderen als in Kohlegruben eingesetzt werden. Fig. 1 zeigt einen Strebabbau. Die Begrenzung des abzubauenden Kohlebereichs wird durch die Wetterführung beschrieben, die durch die Richtungspfeile h_ gekennzeichnet ist. Innerhalb des Strebes befinden sich ein Stufenlader und ein Förderer (z. B. eine

Förderrinne 12) zum Befördern der abgebauten Kohle zum Fördermittel, das zum Übertagebereich der Anlage führt. Entlang der Förderrinne 12 läuft eine Strebgewinnung s maschine 10, welche vor evtl. Einbrüchen im Versatzbereich durch Schilde 11 geschützt wird. Ein Hauptrahmen 13 der Gewinnungsmaschine trägt ein Paar von Mesjsertrommeln, eine führende Messertrommel 14 und eine folgende Messertrommel 16. Die Messertrommeln schaufeln oder graben in die Kohlenwand hinein und bauen so die Kohle ab. Die Arbeitsrichtung der Gewinnungsmaschine ist in Fig. 1 in derselben Richtung wie der Ventilationsluftstrom eingezeichnet. Dies

ist die Anordnung der normalen Einbahntechnik. Jedoch ist es se Lbstverstand Lich, daß die Erfindung sich auf das Filtern von'staubbeladener Luft bezieht, wenn die Gewinnungsmaschine gegen den Luftstrom der Wetterführung arbeitet, genauso, wie wenn sie mit der Wetterführung arbeitet. Lediglich zum Zwecke der vollständigen Erklärung der Erfindung wird die Arbeitsweise der Gewinnungsmaschine in Richtung der Wetterführung gewählt.

In Fig. 2 ist der Hauptrahmen 13 der Gewinnungsmaschine 10 mit einem Reiniger 20 sowohl an der oberen führenden Messertrommel 14 aLs auch der unteren folgenden Messertrommel 16 dargestellt. Stützarme 17 zur Verbindung der Reiniger 20 mit dem Hauptrahmen 13 sind ebenfalls dargestellt. Die Messertrommeln drehen sich im und gegen den Uhrzeige rs inn in Bereiche der Kohlewand hinein. Die herkömmliche rückwärtige Haube für jedeMessertrommel ist derart dargestellt, daß die Erfindung, der haubenartige Reiniger 20, in diese Vorrichtung integriert ist.

In Fig. 3 ist das räumliche Verhältnisses Reinigers 20 und der MessertrommeL 14 dargestellt. In einem Gehäuse 21 sind verschiedene Wasserzuleitungen 28, 32, 50 und 51 sowie ein Rohrsystem 53 dargestellt, welche für den Betrieb dieses Reinigers notwendig sind. Die Wasserversorgung wird später noch detaillierter erklärt werden. Die Messer 15 der Messertrommel 14 sind schraubenartig an der Trommel 14 angeordnet, welches aus der Fig. 3 nicht zu ersehen ist.

Der Aufbau des Reinigers kann am besten anhand der Fig. 4 gesehen werden. Hier ist· lediglich ein Teil der führenden Messertrommel 14 dargestellt. Der dargestellte Abschnitt bildet den hinteren Bereich der

MessertrommeL 14. Direkt hinter diesem hinteren Ende war eine herkömmliche Haube angebracht. In der Erfindung bleibt eine haubenähnliche Struktur erhalten, aber in die Haube ist der Staubreiniger eingebaut.

Die Haube schafft eine Oberfläche gegenüber der Messertrommel, welche den Schaufeleffekt oder die kohletransportierende Funktion der Messertrommel verbessert und weiterhin einen Schutz für den Fahrer schafft gegen von der Messertrommel hochgeschleuderte Kohlestückchen. In Fig. 4 nimmt eine siebartige Schranke 23, welche über dem Lufteinlaß zum Gehäuse 21 angebracht ist, die Stelle der normalen Haube ein. Die Verwendung eines Siebes oder einer ähnlich porösen Schranke ist nicht zwingend notwendig, aber eine siebartige Schranke 23 wird vorgezogen. Diese Schranke 23 bildet ein Einlaßsieb, welches vorzugsweise aus einem dauerhaften, sich nicht zusetzenden Material hergestellt ist. Dadurch kann die Schranke 23 als normale Abdeckhaube eingesetzt werden und ist dennoch so porös, daß sie Luft und Staub für den Filterprozeß durchläßt. Die öffnungen des Siebes sind klein genug, daß sie nicht von Kohlestückchen passiert werden können, welche weitere Reinigungselemente verstopfen wurden. Wenn eine Haube mit geschlossener Oberfläche benutzt wird, könnten die öffnungen zum Einlaß des Staubes inden Reiniger an der Seite des Reinigers von der Oberfläche der Haube entfernt angeordnet werden, oder angrenzend.an die Ober- und Unterseiten des Reinigers.

Um ein Verstopfen der Einlaßschranke 23 zu verhindern, auch wenn ei in nichtverstopfendes Material benutzt wird, werden Sprühwasservorrichtungen verwendet. Wie in Fig. 4 dargeste 111,sind Wasserdüsen 25 vorgesehen an der Oberkante der Schranke 23, um dauernd oder intermittierend die äußere Sieboberseite zu spülen

und damit ein Verstopfen zu verhindern.

RückspüLvorrichtungen 26 mit Düsen 27 werden automatisch durch einen Druckschalter 29 in Gang gesetzt. Der Druckschalter 29 kann beispielsweise mit einem handelsüblichen Magnetventil verbunden sein. Andere, die Luftgeschwindigkeit messende Vorrichtungen können Verwendung finden, um die automatische Einleitung des Rückspulens zu bewirken. Die Wasserzuführung für die Wasserdüsen 25 jedoch sollte von der Wasserversorgung für die R ü.ck spülvorrichtung en getrennt sein, da diese beiden Düsenarten nicht zur selben Zeit betätigt werden. Die Oberf lächenwasserdüsen 25 werden regelmäßig betrieben, im Gegensatz zu den unregelmäßig arbeitenden Rückspülvorrichtungen 26.

Ein zweites Ausführungsbei spiel einer Schranke würde ein geschlossenes Haubenstück darstellen, welches Kohlenstücke daran hindern würde, durch die Reinigungselemente zu fliegen und welches so ausgelegt wäre, daß es staubbe ladene Luft entlang seiner Kanten in die Reinigungsanlage fließen ließe.

Mit den Düsen 27 der Rüc'kspülvorrichtung ' 26 fluchtend, jedoch Rücken an Rücken, sind die Düsen 31 der Sprühwasservorrichtungen 30 des Reinigers 20 angeordnet. Die Düsen 31 sind so ausgebildet, daß sie mit hohem Druck und hoher Geschwindigkeit Wassertröpfchen ausstoßen und sind voneinander entfernt angebracht entlang der gesamten Höhe des Reinigers und über seine

gesamte Weite, wie aus den Fig. 4 und 5 gesehen we γι

den kann. Die Düsen 31 sind so ausgerichtet, daß sie Wassergarben in der von der MessertrorameL wegweisenden Richtung ausstoßen. Die WasserzuLeitungen 32 für sowohl die Vorrichtungen 30 als auch die Wasserdüsen

können miteinander verbunden sein. Ein ebenfalls mögliches Ausführungsbeispiel kann aus einem Rohr bestehen, welches in regelmäßigen Abständen öffnungen aufweist, die in der Lage sind, Wassertröpfchen mit hoher Geschwindigkeit zu versprühen.

Etwas weiter in Sprührichtung von dem Bereich der Vorrichtungen 30 entfernt befindet sich ein Nebelabscheider 40. In Fig. 4 schafft eine-Wand 41 aus einem Fasermaterial eine Oberfläche 42, um den staubbeladenen Nebel zu sammeln. Dies ist ein sehr bekannter, zum Stand der Technik gehörender Filterwerkstoff, genau wie der Entfeuchter 44 aus Wellblechen, welcher unmittelbar dahinter an der in Strömungsrichtung rückwärtigen Seite 43 der faserigen Wand 41 angebracht ist und der in Fig. 5 deutlicher zu sehen ist. Der Entfeuchter 44 ist also in Strömungsrichtung der Faserwand 41 nachgeschaltet und schafft eine zusätzliche Feuchtigkeitsansammlung. Ein üblicher Sumpf 45 kann als Auffangbehälter an der Unterseite des Nebelabscheiders 40 angeordnet sein, um das anfallende Trübwasser aufzufangen. Mehrere Sümpfe 4 5 können angeschlossen werden, wenn die Wasserausscheidungs rate relativ hoch ist. Die Vielzahl von Sümpfen 45 würde so angeordnet, daß sie den Nebelabscheider 40 in kürzere vertikale Bereiche einteilt und somit die Wahrscheinlichkeit des Waserdurch lasses verringert. Selbstverständlich können an dieser Stelle auch alle anderen Arten von Entfeuchtern Verwendung finden und ebensogut kann eine einzelne Entfeuchtungseinrichtung Verwendung finden, anstelle der hier gezeigten Kombination von mehreren Einrichtungen.

Wenn in Richtung der Wetterführung gearbeitet wird, wie in Fig. 1 dargestellt, besteht die Tendenz, den Staub vom Reiniger wegzutragen. Um diese Tendenz auf-

ζuheben, kann eine Vorrichtung zum Bewegen der Luft Verwendung finden. In einem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel sind Wasserzuleitungen 50 in Form von Wasserdüsen an verschiedenen Stellen um die Messertrommel herum angeordnet. Die Wasserversorgung für die Wasserdüsen 50 könnte durch die Versorgungsleitung geschaffen werden, die für die existierenden Düsen zur Kühlung der Messer sehneiden und zur Staubbindung benutzt werden. Die Wasserdüsen 50 würden eine örtliche Luftströmung erzeugen, die auf den Einlaß des Reinigers 20 hingerichtet ist, unabhängig von der Richtung der Wetter, aber in Abhängigkeit von der Arbeitsrichtung der Schrämmaschine würden sie die Stauberfassung des Reinigers. 2.0 erhöhen. Flexible Wasserzuleitungen 51 für diese Düsen 50, wie z. B. Rohre oder Leitungen oder scharnierte Arme, welche den Stoßen durch fliegende Kohlenstücke widerstehen könnten, würden verwendet. Ein ebenfalls mögliches Ausführungsbeispiel, um eine zusätzliche Luftströmung zu schaffen, könnte darin bestehen, daß Luftleitbleche in der Nähe der Messertrommel angeordnet werden, welche die geschaffene staubbeladene Luft auffangen und diesen Luftstrom zurückleiten zu dem Bereich des Reinigers 20.

Der vorliegende Reiniger stellt eine kompakte Filtereinrichtung dar, die lediglich eine Wasserquelle benötigt, um die staubbeladene Luft zu bewegen. Dies stellt eine deutliche Verbesserung gegenüber den herkömmlichen Venturireiηigerη dar, welche üblicherweise einen Ventilator benötigen, der sowohl das Wasser als auch die Luft bewegt und welche zu groß und zu lang sind, um den praktischen Bedingungen Untertagezuentsprechen.

Eine Messertrommel einer Strebschrämmaschine

schafft einen sehr großen Anteil von Staub, der in der räumlich stark eingeschränkten Umgebung Untertage entfernt werden muß durch die Wetter oder auf anderem Wege, um die Sicherheitsbestimmungen Untertage zu erfüllen. Die Erfindung schafft kompakte Ausmaße und eine effektive Filterung des anfallenden Staubes.

Der Betrag des Luftstromes, der benötigt wird, um eine gegebene Menge von durch MessertrommeI η geschaffenem Staub zu sammeln, ist eine mathematische Funktion der Entfernung des Reinigers oder des Filteraufnahmepunktes von der Messertrommel. Die Konzentration des Staubes in der Luft nimmt sehr schnell mit zunehmender Entfernung von dem staubschaffenden Punkt, in diesem Falle der Messertrommel, ab. Im allgemeinen muß daher ein Filter oder Reiniger, welcher seinen Einlaß weit von der Messertrommel angeordnet hat, einen größeren Luftstrom aufweisen, um eine vorgegebene Luftmenge pro Zeit aufzunehmen, als ein Filter oder Reiniger, dessen Einlaß nahe der Trommel ist, wo die Konzentration des Staubes in der Luft höher ist. Die Anordnung des Reinigereinlasses so nah wie möglich an der Messertrommel macht daher die kleinstmögliche Luftströmung aus, die nötig ist, um eine gegebene Anzahl von Staub pro Zeiteinheit aufzufangen. Andersherum würde eine solche Anbringung die Verwendung des kLeinstmög I ichen Filter- oder Reinigerausmaßes ermöglichen. Bei einer typisehen Strebschrämmaschine ist der nächstmögliche Punkt, um den Staub aufzufangen, an der Haube. Die Haube ist normalerweise nur einige Zentimeter von der Trommel entfernt.

Die Erfindung, ein haubenartiger Reiniger, ist anstelle der herkömmlichen Haube einsetzbar oder kann an einer herkömmlichen Haube angebracht werden. Durch

die Verwendung von Wasserdüsen 50 wird der erzeugte Staub in dem Einlaß oder in Richtung des Einlasses, nämlich der siebartigen Schranke 23, gerichtet, welche durch die Wasserdüsen 2 5 oder die Rückspülvorrichtung 26 freigehalten wird. Sobald die staubbeladene Luft einmal durch die Schranke 23 hindurchgeführt ist, gelangt sie in den Bereich der Sprüh-Wasservorrichtungen 30 und damit beginnt der Ausscheidungsprozeß.

Es wird geschätzt, daß ein Luftstrom von in etwa bis 280 m /min an dem Reinigereinlaß erfordert wird, um das Problem des lungengängigen Staubes effektiv zu lösen. Die Bewegung einer solchen Menge von Luft durch den haubenartigen Reiniger 20 wird eingeleitet bei dem Bereich der Sprühwasservorrichtungen 30 zum Bewegen der Luft durch die Düsen 31. Die Anreicherung der Luft mit Sprühwasser gehört zum Stande der Technik. Venturireiniger werden in der Industrie verwendet, um Partikel mit Wassertröpfchen in Kontakt zu bringen. Die Erfindung benutzt die durch das Sprühwasser hervorgerufene Luftbewegung, um das Wasser möglichst effizient auszunutzen, um die staubbeladene Luft zu bewegen und um ebenso effektiv einen Kontakt der Kohle· partikelchen mit den Wassertröpfchen zu erreichen, als auch damit sie in innerhalb eines sehr engbegrenzten Raumes angeordnet werden kann. Eine große Anzahl von feinen Sprühnebeln, welche Wassertröpfchen hoher Geschwindigkeit und sehr geringen Durchmessers schaffen, ist nötig, um diese Erfordernisse zu erfüllen.

Damit ein sich bewegendes Tröpfchen eine Luftbewegung erzeugen kann, muß ein Momentenaustausch stattfinden. Je stärker das Wassertröpfchen durch die Luft abgebremst wird, desto größer ist der Momentenaustausch

und dementsprechend größer ist auch der Energiezuwachs der staubbeladenen Luft. Schnell bewegende Wassertröpfchen haben eine höhere mitreißende Kraft und demzufolge verringern sie ihre Geschwindigkeit sehr viel schneller als langsam bewegende Wassertröpfchen dies tun. Daraus folgt, daß je höher die Ausgangsgeschwindigkeit der Wassertröpfchen ist, desto grosser auch der Momentenaustausch in einer vorgegebenen Distanz ist. Es istbekannt, daß die Wahrscheinlichkeit eines Kontaktes zwischen einem Wassertröpfchen und einem Staubpartikel um so größer wird, je höher der Geschwindigkeitsunterschied zwischen diesen beiden ist. Dadurch wird die Effektivität des Tröpfchens beim Kontakt mit Staubpartikeln um so größer, je höher seine Ausgangsgeschwindigkeit ist.

Die Erfindung benutzt hohe Tröpfchenausgangsgeschwindigkeiten, um die beiden wünschenswerten Resultate eines hohen Momentenaustausches und einer hohen Trefferwahrscheinlichkeit zwischen Tröpfchen und Partikel zu erreichen. Die hohen Ausgangsgeschwindigkeiten der Tröpfchen werden erreicht durch einen hohen Wasserdruck an den Düsen 31. Die mathematische Beziehung zwischen der Ausgangsgeschwindigkeit V₁ des Tröpfchens und dem Druck P^ in der Düse für eine ideale Düse wird durch die folgende Formel wiedergegeben:

V₁ = 12,2 χ

wobei V₁ in Fuß/sek und P_ in Pfund/inch angegeben wird;

bzw. 3,28 χ V₁ = 12,2 χ-\/ΐ4,2233 χ ρ) mit V in m/sek

und P in kg/cm .

Bei der Erfindung hat sich für einen Reiniger in der Praxis herausgestellt, daß die Ausgangsgeschwindigkeit am Stutzen zumindest dreimal so groß sein sollte wie

die Haupt luftgeschwindigkeitV_ in dem Bereich zwischen dem Entfeuchter und den Düsen für das Sprühwasser zur Luftbewegung. Um einen effektiv arbeitenden haubenartigen Reiniger herstellen zu können, sollten daher die folgenden mathematischen Beziehungen befolgt werden:

> 0,25

^V2

wobei P wieder in Pfund/inch angegeben wird und

V₇ in Fuß/sek; bzw. ~\f 14,2233 χ f^{1 ά} > 0,25

3,28 χ V_{? 2}

mit £ in.kg/cm und V- in m/sek.

Wenn genügend Zeit zur Verfügung steht, verdampfen die staubangereicherten Tröpfchen aus dem Bereich der Sprühwasservorrichtungen 30 und die darin enthaltenen Staubpartikel würden wieder in die Luft abgegeben, was ein unerwünschtes Resultat darstellen würde. Daher werden die staubbe ladenen Tröpfchen schnell entfernt und/oder zusammengeballt zu größeren Tropfen, welche sich im Einfluß der Schwerkraft schnei I absetzen. Die Wand 41 aus einem Fasermateria I weist eine große Effektivität beim Entfernen von lungengängigem Staub auf, da sie Staubpartikel, welche den Wassertröpfchen im Bereich der Vorrichtungen 30 entgangen sind, in einen intensiveren direkten Kontakt mit dem Wasser bringt als es ein Entfeuchter mit Wellblechen oder ein Zickzack-Entfeuchter allein schaffen könnte. Eine Wand aus Fasermaterial weist einen typischen hohen Druckabfall auf für eine gegebene Anströmgeschwindigkevt. sowie eine Tendenz, die Bildung größerer Tropfen zu ermög I ichen, wobei diese an der Rückseite 43 in den Luftstrom gelangen; diese großen Tropfen

werden schnell auf den Boden fallen und Staubpartikel mit sich füh ren.

Wo die höhere Effektivität der Staubbeseitigung erwünscht ist, die mit einer Wand aus Fasermaterial möglich ist, aber wo der große Durchlaß von Tröpfchen störend ist, wird ein Entfeuchter mit Wellblechen im Anschluß an die Rückseite 43 der Wand 41 angeordnet, um die Wassertröpfchen, die an der Rückseite 43 gebildet werden, aufzufangen. Der Sumpf 45 sammelt dann das Trübwasser, welches von der Wand 41 und dem Entfeuchter 44 anfal It .

Wie weiter oben schon ausgeführt, sammelt der Reiniger mit großer Effektivität den Staub bei beiden möglichen Arbeitsrichtungen der Schrämmaschine im Verhältnis zur Wetterführung. Zu diesem Zwecke werden die Wasserzuleitungen 50 so angeordnet und betätigt, um den Staub in Richtung des Reinigereinlasses zu leiten, unabhängig von der Arbeitsrichtung der Gewinnungsmaschine. Selbst b.ei einer der Wetterführung entgegengesetzten Arbeitsrichtung würden die als Düsen ausgebildeten Wasserzuleitungen 50 den Staub davon abhalten, der Kohle von d'er Kohlewand wegfallend zu folgen, sondern wurden den Staub zurückleiten in den Reiniger. Die flexibel ausgeigten Wasserzuleitungen 51 würden unter den gelegentlichen Stoßen von Kohlestückchen nachgeben und würden damit eine Zerstörung verhindern, welche den Ausfall der Wasserdüsen 50 zur Folge hätte.

Es kann zusammenfassend festgestellt werden, daß die Erfindung für einen haubeηartigen Reiniger die Staubprobleme Untertage zufriedenstellend löst und eine praktische Lösung darstellt für von Schrämmaschinen erzeugten Staubanfall.

Claims (19)

Ansprüche: . · 20

1. Haubenartiger Reiniger (20) in Verbindung mit

einer Untertage einsetzbaren Gewinnungsmaschine (10), wobei diese Gewinnungsmaschine (10) eine zylindrische Messertrommel (14 und 16) aufweist mit einer die Kohle berührenden Arbeitsseite und einer Rückseite,, wobei der haubenartige Reiniger (20) große Partikel aufhalten und Staubpartikel einfangen soll, welche durch die Arbeit der Messertrommel (14 und 16) entstehen, gekennzeichnet durch

a) ein Gehäuse (21) an der Schrämmaschine (10) in der Nähe des rückwärtigen Endes der Messertrommel (14 und 16), wobei dieses Gehäuse (21) einen Einlaß für staubgeladene Luft aufweist, ^λ

b) Sprühwasservorrichtungen (30) zum Bewegen der Luft in dem Gehäuse (21), um innerhalb von Wassertröpfchen die entstandenen Staubpartikel zu binden und so einen staubbeLadenen Nebel zu schaffen,

c) Ab se hei dem i t t f? I (40) für diusen staulibul .■]-■ denen Nebel, die in Verbindung mit den Vorrichtungen (30) stehen und ihnen in Strömungsrichtung nachgeschaltet sind und

d) eine in dem Gehäuse (21) angeordnete

Schranke (23), die sich zwischen der Messertrommel (14, 16) und den Vorrrichtungen (30) befindet, um größere Partikel daran zu hindern, in den Reiniger (20) zu gelangen.

2. Haubenartiger Reiniger nach Anspruch 1 , gek ennzei chnet durch eine zu den Sprühvorrichtungen (30) gehörende Vielzahl von Hochdruckdüsen (31), die innerhalb des Gehäuses (21) zwischen dem Nebelabscheider (40) und der Schranke (23)

angeordnet sind sowie Wasserzuführungen (32, 53) für jede Düse (31).

3. Haubenartiger Reiniger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Düse (31) so ausgelegt ist, daß sie Wassertröpfchen ausstößt, deren Geschwindigkeit zumindest dreimal so groß ist wie die des Hauptluftstromes in dem Bereich zwischen der Vielzahl der Hochdruckdüsen (31) und dem Nebelabscheider (40) .

4. Haubenartiger Reiniger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Nebelabscheider

(40) eine labyrinthartige Vorrichtung aufweist,

um aus dem staubhaItigen Nebel die staubgeladenen Tröpfchen auszuscheiden.

5. Haubenartiger Reiniger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die labyrinthartige

Vorrichtung eine faserige Wand (41) aufweist

aus einem Filtermedium, welche in der Nähe der Düsen (31) angeordnet ist.

6. Haubenartiger Reiniger nach Anspruch 4 , da-

durch gekennzeichnet, daß die Labyrinthvorrich

tung einen Entfeucht er (44) mit Wellblechen aufweist.

7. Haubenartiger Reiniger nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch einen zum Nebelabscheider (40)

gehörenden Sumpf (45), der an dem Gehäuse (21) in der Nähe der labyrinthartigen Vorrichtung angeordnet ist.

8. Haubenartiger Reiniger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schranke (23) eine poröse, sich nicht zusetzende Filterfläche aufweist, wobei diese Fläche in der Nähe der rückwärtigen Seite der Messertrommel (14, T6) angeordnet ist.

9. Haubenart iger .'Reiniger nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schranke (23) darüberhinaus Spüleinrichtungen (25) aufweist, die zwischen dem Sieb und der MessertrommeL

(14, 16) in der Nähe des Siebes angeordnet sind, wobei diese Spüleinrichtungen (25) eine Vielzahl von Wasserdüsen aufweisen, die gegen die Sieboberfläche gerichtet sind in der Nähe der Messertromme I (14, 16), wobei jede Wasserdüse

mit einer Wasserzuführung (32, 53) verbunden ist.

10. Haubenartiger Reiniger nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schranke (23)

eine Vielzahl von Rückspüldüsen (27) aufweist,

die gegen die Rückseite der Filterfläche gerichtet sind, um Partikel von dieser Fläche zu lösen und wobei diese Wasserdüsen (27) jeweils mit Wasserzuleitungen (28, 32, 53) und einer Steuervorrichtung (29)- verbunden sind,

die den RückspüI vor gang bestimmt.

11. Haubenartiger Reiniger nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zusätzliche Einrichtungen zur Schaffung einer Luftbewegung, die sich von dem Gehäuse (21) zu einer Stelle in der Nähe der Arbeitsseite der Messertrommel (14, 16) hin erstrecken, um die staubbe I adene Luft in die Richtung des Reinigers (20) zu leiten.

12. Haubeηartiger Reiniger nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlichen Vorrichtungen zur Schaffung einer Luftbewegung eine Vielzahl von verteilt angeordneten Düsen

(50) aufweisen, welche jeweils auf den Reiniger

(20) hin ausgerichtet sind.

13. Wasserbetriebener Staubreiniger (20) zum Einsatz an einer Schrämmaschine (10), wobei diese Schrämmaschine (10) eine MessertrommeI (14, 16)

aufweist, welche große und kleine Partikel entstehen läßt, gekennzeichnet durch

a) ein Gehäuse (21),

b) Befestigungsmittel (17), um dieses Gehäuse (21) in der Nähe der rückwärtigen Seite

einer Messertrommel (14, 16) anzubringen,

c) eine Vorrichtung (30), um eine Strömung von mit Staub beladener Luft durch dieses Gehäuse (21) zu schaffen in einer von der MessertrommeI (14, 16) weggerichteten Strö-

mungsrichtung , welche Wasserdüsen (31) in

dom G eh.'Su se (21) umf assort, um die von der Schrämmaschine (10) geschaffenen Staubpartikel in Wassertröpfchen zu binden und dadurch einen staubbeladenen Nebel zu schaffen,

d) eine Vorrichtung (40) zum Abscheiden des

staubbeladenen Nebels, die in Strömungsrichtung hinter den Wasserdüsen (31) angeordnet sind und mit diesen in Verbindung stehen und

e) eine Vorrichtung (23) an dem Gehäuse (21),

die in Strömungsrichtung vor den Wasserdüsen (31) angeordnet sind, um größere Partikel daran zu hindern, zusammen mit der staubbeladenen Luft in den Reiniger zu gelangen.

14. Staub reiniger nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftbewegungsvorrichtung (30) eine Mehrzahl von Wasserdüsen (31) beinhaltet, welche kleine Tröpfchen mit hoher Geschwindigkeit ausstoßen, um Staubpartikel einzubinden, wobei diese Luftbewegungsvorrichtung ebenfalls eine Wasserversorgung (32, 53) für jede der Düsen (31) beinhaltet.

15. Staubreiniger nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Nebelabscheider (40) einen Entfeuchter mit labyrinthartigen Wegen aufweist, um die staubbeladenen Wassertröpfchen aus dem staubbeladenen Nebel abzuscheiden.

16. Staub reiniger nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Ent feucht er mit labyrinthartigen Wegen aus einer Wand (41) eines Fasermaterials besteht.

17. Haubenartiger Reiniger nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Ent feuchter mit Labyrinthartigen Wegen aus einem Entfeuchter mit Wellblechen besteht.

18. Staubreiηiger nach Anspruch 13, dadurch gekennzei chnet, daß der Nebelabscheider (40) ι-ine Wand (41) aus Fasermaterial umfaßt, um Wassertröpfchen in der Nähe der Wasserdüsen (31) zu sammeln, wobei diese Wand (41) eine in

Strömungsrichtung rückwärtige Seite (43) aufweist, an die sich ein Entfeuchter (44) mit Wellblechen anschließt, um die Wassertröpfchen auszuscheiden, die die Wand (41) durchqueren könnt en .

19. Staubreiniger nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Sumpf (45) in Verbindung mit dem Nebe I-abscheider (40).