DE3208734A1

DE3208734A1 - Elektrische schleifleitung mit stromabnehmer, insbesondere zur verwendung in schlagwettergefaehrdeten grubenraeumen

Info

Publication number: DE3208734A1
Application number: DE19823208734
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl.-Ing. Lachner; Hans-G. 4690 Herne Warnke
Original assignee: Kloeckner Becorit 4620 Castrop Rauxel GmbH; Kloeckner Becorit GmbH
Current assignee: LACHNER, HANS, DIPL.-ING., 4690 HERNE, DE
Priority date: 1982-03-11
Filing date: 1982-03-11
Publication date: 1983-09-22
Also published as: PL240971A1; CS165383A2; GB8306461D0; GB2116502A; GB2116502B; DE3208734C2; CS264311B2

Description

Beh/Mo

Anmelder: Firma

Klöckner-Becorit GmbH
Wartburgstr. 21 - 25
462o Castrop-Rauxel

Elektrische Schleifleitung mit Stromabnehmer,

insbesondere zur Verwendung in schlagwettergefährdeten Grubenräumen

Die Erfindung betrifft eine elektrische Schleifleitung mit Stromabnehmer insbesondere zur Verwendung in schlagwettergefährdeten Grubenräumen, bestehend aus einem allseitig biegsamen, die Schleifleiter aufnehmenden Schlauch aus gummielastischem Material, der einen durch eine allseitig biegsame elastische Abdichtung ver- __ schlossenen Längsschlitz für den Durchgriff des Stromabnehmerarmes des in dem Schlauch verschiebbaren Stromabnehmers aufweist und ständig mit einem unter Überdruck stehenden Schutzgas beaufschlagbar ist.

«~ Bei einer nach dem Stande der Technik (DE-OS 3o o9 o54) bekannten elektrischen Schleifleitung wird die allseitig biegsame elastische Abdichtung des Längsschlitzes von einer Doppellippendichtung gebildet, die von dem durchtretenden Stromabnehmerarm auseinandergedrückt wird, wobei gemäß der nicht vorveröffentlichten deutschen

qc Patentanmeldung P 31 23 221.3 im Bereich der Lippen Gleitauflagen vorgesehen werden können, die die Reibung zwischen dem Stromabnehmer und den Lippen vermindern.

Diese Art der Abdichtung des Längsschlitzes erfordert eine verhältnismäßig starke elastische Vorspannung der Lippen, was nur sichergestellt werden kann, wenn der allseitig biegsame Schlauch von geschlitzten federnden Stahlrohrabschnitten umgeben ist, die die elastischen AbdichtkrMfte aufbringen und deren Lage relativ zu den Lippen deshalb überall gleich sein muß. Dies kann wegen der allseitigen Beweglichkeit der Schleifleitung insbesondere beim
rauhen Einsatz unter Tage nicht immer mit ausreichender Sicherheit gewährleistet werden.
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Nach dem Stande der Technik (DE-OS 28 08 24o) ist weiterhin eine Schleifleitung einer anderen Gattung bekannt, die aus starren, die Schleifleiter aufnehmenden Rohrschüssen zusammengesetzt ist, wobei die Rohrschüsse Längsschlitze aufweisen, die von einer durchgehenden Flachdichtung in Form eines Stahlbandes abgedeckt sind,

welches von Permanentmagneten an den Rändern des Schlitzes in der Abdichtstellung gehalten wird und von einem keilförmigen FUhrungsstück des Stromabnehmers in das Innere der Rohrschüsse ausgelenkt werden kann. Eine Schleifleitung dieser Gattung ist indessen für den Einsatz unter Tage weitestgehend ungeeignet, weil sie

- bedingt durch die Flachdichtung - auch bei gelenkiger Verbindung der starren Rohrschüsse nur in einer Biegeebene beweglich ist, die in der Längsachse und senkrecht zur Ebene der Flachdichtung verläuft. Demgegenüber muß eine im untertMgigen Bergbau universell verwendbare Schleifleitung allseitig biegsam sein, damit sie sich dem von den Gebirgsverhältnissen und Betriebsverhältnissen vorgegebenen Verlauf der Strecken oder Strebe anpassen kann.

^ou Es ist Aufgabe der Erfindung, die allseitig biegsame Schleifleitung gemäß Gattungsbegriff dahingehend weiterzubilden, daß zum Abdichten des Längsschlitzes keine oder nur geringe elastische
Vorspannungen erforderlich sind und durch die Abdichtung die Raumgelenkigkeit der Schleifleitung nicht beeinträchtigt wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ausgehend von einer Schleifleitung der eingangs genannten Art vor, daß der Längsschlitz des Schlauches als Dichtungsspalt mit nach außen verengtem Querschnitt ausgebildet ist, der ein allseitig biegsames, gegen Schubkräfte unempfindliches Dichtprofil aus gummi elastischem Material aufnimmt, wobei der Stromabnehmer mit Führungselementen versehen ist, welche das Dichtprofil vor dem Stromabnehmer aus dem Dichtungsspalt herausheben, über die Länge des Stromabnehmers allseitig eng führen und hinter dem Stromabnehmer in den Dichtungsspalt einlegen.

Die Schleifleitung gemäß der Erfindung hat den Vorteil, daß im Bereich der Dichtung keine oder nur geringe elastische Vorspannkräfte erforderlich sind und deß sie allseitig biegsam ist. Die Verwendung eines allseitig biegsamen Dichtprofiles aus gummieelastischem Material war für diesen Einsatzzweck insofern problematisch, als sich an dem Dichtprofil ablaufseitig vom Stromabnehmer zwangsläufig Schleppkräfte ergeben, die durch unvermeidbare Reibungskräfte zwischen dem Stromabnehmer und dem Dichtprofil verursacht sind. Diese Schleppkräfte führen normalerweise zu einer Zugspannung in dem ablaufenden Dichtprofil und damit zu einer Längung des über den Stromabnehmer verlaufenden Bogens des Dichtprofiles, insbesondere wenn für das Dichtprofil gummielastisches Material verwendet wird, welches sich verhältnismäßig stark längt. Diese Längung des Bogens vermeidet die Erfindung dadurch, daß das Dichtprofil gegen Schubkräfte unempfindlich ausgebildet ist, über die Länge des Stromabnehmers allseitig eng geführt ist und in dem nach außen verengten Dichtungsspalt festgelegt ist. Durch das Zusammenwirken dieser Maßnahmen können die unvermeidbar auftretenden Reibungskräfte zwischen dem Dichtprofil und dem Stromabnehmer einlauf seitig durch Schubkräfte kompensiert werden, so daß die erwähnte Längung des über dem Stromabnehmer verlaufenden Bogens des Dichtprofiles durch Schleppkräfte nicht auftritt, auch wenn für das Dichtprofil verhältnismäßig weiches gummielastisches Material verwendet wird. Ein weiterer Vorteil dieser Merkmalskombination liegt darin, daß unterschiedliche Wärmedehnungen von

Schlauch und Dichtprofil automatisch ausgeglichen werden, was insbesondere bei großen Längen der Schleifleitung wichtig ist.

Eine besonders vorteilhafte Ausbildung der Schleifleitung gemäß der Erfindung ergibt sich, wenn das Dichtprofil ein kreis- oder kreisringförmiges Profil oder zumindest ein der Kreisform nahekommendes Profil hat. Eine solche der Kreisform nahekommende Form haben beispielsweise gleichseitige regelmäßige Vielecke. Solche Profile sind besonders gut dazu geeignet, Schubkräfte zu übertragen, und haben in allen Biegeebenen den gleichen oder zumindest annäherungsweise den gleichen Biegewiderstand.

Zweckmäßig bestehen der Schlauch und das Dichtprofil aus Silikon-Gummi, welches eine besonders gute Temperaturbeständigkeit und elektrische Durchschlagfestigkeit hat.

Die das Dichtprofil über den Stromabnehmer führenden Führungs elemente sind zweckmäßig als Stütz- und FUhrungsrollen ausgebildet. Hierdurch werden die unvermeidbar auftretenden Reibungskräfte zwischen dem Dichtstreifen und dem Stromabnehmer auf ein Minimum reduziert.

Zweckmäßig sind die einlaufseitig erste und die auslaufseitig letzte Stütz- und Führungsrolle so breit ausgebildet, daß sie beiderseits des Dichtungsspaltes auf der Innenwand des Schlauches abrollen und auf diese Weise zugleich als Tragrollen für den Stromabnehmer dienen.

Um die am Durchtritt des Stromabnehmerarmes auftretenden Verluste des unter Druck stehenden Schutzgases möglichst gering zu halten, ist weiterhin vorgesehen, daß der Stromabnehmerarm im Bereich des herausgehobenen Dichtungsprofiles mit einem raumgelenkigen und vertikal beweglichen Plattensatz verbunden ist, der den Dichtungsspalt von außen abdichtet.

Um dabei die Reibung zwischen dem Plattensatz und dem Schlauch so gering wie möglich zu halten, erfolgt die Abdichtung des Dichtungsspaltes im Bereich des herausgehobenen Dichtprofiles in Art einer aerostatischen Lagerung, deren Druckgas das unter Überdruck stehende Schutzgas ist, deren variable, spaltbildende Drossel der von außen mittels am Stromabnehmer abgestützter Federn gegen den Schlauch angedrückte Dichtplattensatz und deren konstante Vordrossel ein ebenfalls mit dem Stromabnehmer verbundenes, in dem Dichtungsspalt verschiebbares Drosselorgan ist. Derartige dem Stromabnehmer zugeordnete Abdichtorgane haben einen vernachlässigbar kleinen Reibungswiderstand und darüber hinaus den Vorteil, daß an den aerostatisch gelagerten Teilen praktisch kein Verschleiß auftritt.

Ein AusfUhrungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch die Schleifleitung und den Stromabnehmer entlang der Linie A-B

in Fig. 2;

Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Schleifleitung und den Stromabnehmer entlang der Linie C - D in Fig. 1; ( _nur (j_ie unke Hälfte des Strom

abnehmers ist dargestellt )

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie E - F in Fig. 2;

Fig. 4 eine Einzelheit Z aus Fig. 2.

Die in der Zeichnung dargestellte Schleifleitung besteht aus einem allseitig biegsamen Schlauch aus Silikon-Gummi, an dessen Innenwand Schleifleiter 2 angeordnet sind. An der Unterseite weist der

's

Schlauch 1 einen Längsschlitz auf, der als nach unten verengter Dichtungsspalt 3 ausgebildet ist, welcher von einem Dichtprofil

4 abgedichtet wird.

Außen ist der Schlauch 1 von einem geschlitzten Stahlrohrabschnitt

5 umgeben, welcher den Schlauch 1 abstützt und schützt. Eine Vielzahl von derartigen Stahlrohrabschnitten 5 (nicht dargestellt) überlappen sich in Längsrichtung der Schleifleitung schuppenartig, so daß die Schleifleitung insgesamt trotz der Stahlrohrabschnitte 5 allseitig biegsam und beweglich bleibt.

Im Inneren des Schlauches 1 ist ein Stromabnehmer 6 verfahrbar, der mittels Stutz- und Führungsrollen 7, 8 und 9 an der Innenwand des Schlauches 1 abgestützt wird. Der Stromabnehmer 6 ist mit einem Stromabnehmerarm Io verbunden, für dessen Durchtritt durch den Dichtungsspalt 3 das Dichtprofil 4 aus dem Dichtungsspalt 3 herausgehoben werden kann. Hierfür ist der Stromabnehmer 6 mit weiteren Stütz- und FUhrungsrollen 11, 12, 13 und 14 versehen, die das Dichtprofil 4 vor dem Stromabnehmer 6 aus dem Dichtungsspalt 3 herausheben, über die Länge des Stromabnehmers 6 allseitig eng führen und hinter dem Stromabnehmer 6 in den Dichtungsspalt 3 zurücklegen. Dabei sind die einlaufseitigen sowie die auslaufseitigen Stütz- und Führungsrollen 7 so breit ausgebildet, daß sie beiderseits des Dichtungsspaltes 3 auf der Innenwand des Schlauches 1 abrollen und dabei das Dichtprofil 4 in den Dichtungsspalt 3 eindrücken.

Das Dichtprofil 4 besteht ebenso wie der Schlauch 1 aus elastischem Silikon-Gummi, hat einen kreisringförmigen Querschnitt und ist dementsprechend gegen Schubkräfte unempfindlich, kann also Schubkräfte aufnehmen und übertragen. Dementsprechend kann das Dichtprofil die beim Verschieben des Stromabnehmers 6 auftretenden Reibungskräfte zwischen dem Dichtprofil 3 und den Führungsrollen 11, 12, 13 und 14 einlaufseitig durch Schubkräfte kompensieren, ohne daß es zu einer Längung des über den Stromabnehmer 6 geführten Bogens des Dichtprofiles 4 kommt. Die eingangs erwähnte Ver-

engung des Dichtungsspaltes 3 wird durch gegenüberliegende schräge Flanken 3a und 3b gebildet, auf denen das Dichtprofil 4 aufliegt und zwischen die das Dichtprofil 4 durch den in dem Schlauch 1 herschenden Überdruck eingepreßt wird. Hierdurch ergibt sich eine ausgezeichnete Abdichtung und Festlegung des Dichtprofiles 4. Eine weitere Festlegung des Dichtprofiles 4 ergibt sich durch an den Innenkanten des Dichtungsspaltes 3 nach innen vorstehende Vorsprünge 3c und 3d, die das eingelegte Dichtprofil 4 daran hindern, nach oben aus dem Dichtungsspalt 3 herauszuspringen.

Zur Abdichtung des Dichtspaltes 3 im Bereich des herausgehobenen Dichtprofiles 4 dient ein Dichtplattensatz 15, der aus mehreren raumgelenkig ( siehe Fig. 4) miteinander verbundenen Dichtplatten 15a und 15b besteht, die vertikal verschiebbar an dem Stromabnehmerarm Io angeordnet sind und mittels Federn 16 von unten gegen den Dichtspalt 3 angedrückt werden. Die Federn 16 sind auf einet-Konsole 17 abgestützt, die mit dem Stromabnehmerarm Io fest verbunden ist. Die Dichtplatten 15a und 15b sind an den Längskanten mit beweglichen Abdichtschürzen 18 und einlauf- und auslaufseitig mit einem relativ zu den Dichtplatten 15 vertikal verschiebbaren Abdichtblock 19 versehen, welcher mittels Federn 2o an den Dichtplatten 15 abgestützt ist.

Der bewegliche Dichtplattensatz 15 mit den Abdichtschürzen 18 und dem Abdichtblock 19 bildet die variable, spaltbildende Drossel einer aerostatischen Lagerung, deren Druckgas das unter Druck stehende Schutzgas im Innenraum des Schlauches 1 ist und deren konstante Vordrossel von einem Drosselorgan 21 gebildet wird, das starr mit dem Stromabnehmerarm Io verbunden ist und mit diesem in dem Dichtungsspalt 3 verschiebbar ist, ohne diesen zu berühren.

Diese Abdichtung in Art einer aerostatischen Lagerung ergibt minimale Druckgasverluste bei geringstmöglicher Reibung zwischen der Schleifleitung und den beweglichen Teilen.

Die in Fig. 2 dargestellte linke Hälfte des Stromabnehmers 6 entspricht spiegelbildlich der nicht dargestellten rechten Hälfte.

Ansprüche

Bezugszeichenliste

1 = Schlauch

2 = Schleifleiter 3 = Dichtungsspalt

3a = schräge Flanke

3b = schräge Flanke

3c = Vorsprung

3d = Vorsprung

4 = Dichtprofil

5 = Stahlrohrabschnitt

6 = Stromabnehmer

7 = Stütz- und Führungsrolle

8 = Stütz- und Führungsrolle 9 = Stütz- und Führungsrolle

10 = Stromabnehmerarm

11 = StUtz- und Führungsrolle

12 = StUtz- und Führungsrolle

13 = StUtz und Führungsrolle 14 = StUtz- und Führungsrolle

15 = Dichtplattensatz 15a = Dichtplatte

15b = Dichtplatte

16 = Federn
17 ₌ Konsole

18 = Abdichtschürze

19 = Abdichtblock

20 = Federn

21 = Drosselorgan

Claims

τ- Patentansprüche

1. Elektrische Schleifleitung mit Stromabnehmer insbesondere zur Verwendung in schlagwettergefährdeten Grubenräumen, bestehend aus einem allseitig biegsamen, die

Schleifleiter aufnehmenden Schlauch aus gummielastischem Material der einen durch eine allseitig biegsame elastische Abdichtung verschlossenen Längsschlitz für den Durchtritt des Stromabnehmerarmes des in dem Schlauch verschiebbaren Stromabnehmers aufweist und ständig mit einem unter Überdruck stehenden Schutzgas beaufschlagbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Längsschlitz des Schlauches (1) als Dichtungsspalt (3) mit nach außen verengtem Querschnitt ausgebildet ist, der ein allseitig biegsames, gegen Schubkräfte unempfindliches Dichtprofil (4) aus gummielastischem Material aufnimmt, wobei der Stromabnehmer (6) mit FUhrungselementen (7, 11, 12, 13, 14) versehen ist, welche das Dichtprofil (4) vor dem Stromabnehmer (6) aus dem

■" Dichtungsspalt (3) herausheben, Über die Länge des Stromabnehmers (6) allseitig eng führen und hinter dem Stromabnehmer (6) in den Dichtungsspalt (3) einlegen.

2. Schleifleitung mit Stromabnehmer nach

Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtprofil (4) ein kreis- oder kreisringförmiges Profil oder zumindest ein der Kreisform nahekommendes Profil hat.

3. Schleifleitung mit Stromabnehmer nach

den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch ( 1) und das Dichtprofil (4) aus Silikon-Gummi bestehen.

JZUÖ /

4. Schleifleitung mit Stromabnehmer nach

den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungselemente (7, 11, 12, 13,14) als Stütz- und Führungsrollen ausgebildet sind.

5. Schleifleitung und Stromabnehmer nach

den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die einlaufseitig erste und auslaufseitig letzte Stütz- und Führungsrolle (7) so breit ausgebildet sind, daß sie beiderseits des Dichtungsspaltes (3) auf der Innenwand des Schlauches (1) abrollen und auf diese Weise zugleich als Tragrollen für den Stromabnehmer (6) dienen. ,

6. Schleifleitung mit Stromabnehmer nach

den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromabnehmerarm (lo) im Bereich des herausgehobenen Dichtprofiles (4) mit einem raumgelenkigen und vertikal beweglichen Dichtplattensatz (15) verbunden ist, der den Dichtungsspalt (3) von außen abdichtet.

7. Schleifleitung mit Stromabnehmer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichtung des

Dichtungsspaltes (3) im Bereich des herausgehobenen Dichtpro-„j. files (4) in Art einer aerostatischen Lagerung erfolgt, deren Druckgas das unter Überdruck stehende Schutzgas ist, deren

variable, spaltbildende Drossel der von außen mittels am Stromabnehmer (6) abgestützter Federn (16) gegen den Schlauch (1) angedrückte Dichtplattensatz (15) und deren konstante Vordrossel ein on ebenfalls mit dem Stromabnehmer (6) verbundenes, in dem Dichtungsspalt (3) verschiebbares Drosselorgan (21) ist.