DE3208734C2 - Elektrische Schleifleitung mit Stromabnehmer, insbesondere zur Verwendung in schlagwettergefährdeten Grubenräumen - Google Patents

Abstract

Die Schleifleitung gemäß der Erfindung besteht aus einem allseitig biegsamen, die Schleifleiter (2) aufnehmenden Schlauch (1) aus gummielastischem Material, der einen durch eine allseitig biegsame elastische Abdichtung verschlossenen Längsschlitz für den Durchtritt des Stromabnehmerarmes (10) des in dem Schlauch (1) verschiebbaren Stromabnehmers (6) aufweist. Zur Verbesserung der allseitig biegsamen Abdichtung des Längsschlitzes schlägt die Erfindung vor, 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 Führungselementen (7, 11, 12, 13, 14) versehen ist, welche das im Querschnitt vorzugsweise kreisringförmig ausgebildete 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.

Description

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 daß sie allseitig biegsam ist. Die Verwendung eines allseitig biegsamen Dichtprofiles aus gummielastischem 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 Dichtprofii verursacht sind. Diese Schleppkräfte führen normalerweise zu einer Zugspannung in dem ablaufenden Dichtprofii und damit zu einer Längung des über den Stromabnehmer verlaufen den 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 Dichtp/ofil 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 einlaufseitig 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 gummicla.stisehes 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.

Kine besonders vorteilhafte Ausbildung der Schleifleitung gemäß der Erfindung ergibt sich, wenn das Dichtprofil ein kreis- oder kreisringförmiges Profil oder zumindest cip der Kreisform nahekommendes Profil hat. Eine solche der Kreisform nahekommende Form haben beispielsweise gleichseitige regelmäßige Vielekke. Solrhe 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 Führungselemente sind zweckmäßig als Stütz- und Führungsrollen 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 al> Tragrcl'in für den Stromabnehmer dienen.

Um die am Durchtritt des Stromabnehmers auftretenden Verluste des unter D-iick 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 aerostati-Hi sehen 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 Vor'- :, daß an den aerostatisch gelagerten Teilen prkatisch ke^; ί Verschleiß auftritt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Schnitt durch die Schleifleitung und den Stromabnehmer entlang der Linie A-BIn Fi g. 2;

Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Schleifleitung und den Stromabnehmer entlang der ünie C-D in Fig. 1 (nur die linke Hälfte des Stromabnehmers ist dargestellt):

Fig.3 einen Schnitt entlang der Linie £"-Fin Fig. 2:

F i g. 4 eine Einzelhei: Zaus F i g. 2.

Die in der Zeichnung dargestellte Schleifleitung besteht aus einem allseilig biegsamen Schlauch aus Silikon-Gummi, an dessen Innenwand Schicifleiter 2 angeordnet sind. An der Unterseite weist der Schlauch I einen Längsschlitz auf. der als nach unten verengter Dichtungsspall 3 ausgebildet ist, welcher von einem Dichtprofil 4 abgedichtet ist.

Außen ist der Schlauch 1 von einem geschlitzten Stahlrohrabschnitt 5 umgeben, welcher den Schlauch i abstützt und schützt. Eine Vielzahl von derartigen Stahlrohrabschnitten 5 (nicht dargestelrt) überlappen sich in Längsrichtung der Schleifleitung schuppenartig. so daß die Schleifleitung insgesamt trotz der Strahlrohrabschnittc 5 allseitig biegsam und beweglich bleibt.

Im Inneren des Schlauches I ist ein Stromabnehmer 6 verfahrbar, der mittels Stütz- und Führungsrollen 7, 8 und 9 an der Innenwi-nd des Schlauches 1 abgestützt wird. Der Stromabnehmer 6 ist mit einem Stromabnehmerarm 10 verbunden, für Jessen Durchtritt durch den Dich'un^si-palt 3 das Dichtproiil 4 aus dem Dichtungsspalt 3 herausgehoben werden kann. Hierfür ist der Stromabnehmer 6 mit »vetteren Stütz- und Führcjngsrollen 11, 12, 13 und 14 verschen, 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 auslaufseiligen Stülz- und F'ührungsrollen 7 so breit ausgebildet, daß sie beiderseits des Dichtungsspaltes 3 auf der Innenwand des Schlauches 1 abrollen u^d dabei das Dichiprofil 4 in den Dichtungsspalt 3 eindrücken.

i>5 Das Dichtprofil 4 besteht ebenso wie der Schlauch I aus elastischem Silikon-Gummi, hat einen krcisringförmigcn Querschnitt und ist dementsprechend gegen Schubkräfte unempfindlich, kann also Schubkräfte

aufnehmen und übertragen. Dementsprechend kann das Dichtprofil die beim Vorschieben des Stromabnehmers 6 auftretenden Reibungskräfte zwischen dem Dichtprofil 3 und den Rihrungsrollen II, 12, 13 und 14 cinlaufseilig durch Schubkräfte kompensieren, ohne daß es zu einer I.angling des über den Stromabnehmer 6 geführten Bogens des Dichtprofiles 4 kommt. Die eingangs erwähnte Verengung des Dichtungsspaltcs 3 wird durch gegenüberliegende schräge Flanken 3;/ und ^b gebildet, auf denen das Dichtprofil 4 aufliegt und /wischen die das Dichtprofil 4 durch den in dem Schlauch I herrschenden überdruck eingepreßt wird. Hierdurch ergibt sich eine ausgezeichnete Abdichtung und Festlegung des Dichtprofiles 4. Fine weitere Festlegung des Dichtprofiles 4 ergibt sich durch an den Innenkanten des Diehtungsspaltes 3 nach innen vorstehende Vorsprünge ic und 3i/. die das eingelegte Dichlprolil 4 daran hindern, nach oben aus dem ijichtungsspait i heraiiszusprmge.:

Zur Abdichtung des Dichtspaltes 3 im Bereich des herausgehobenen Dichtprofiles 4 dient ein Dichtplattensalz 15. der aus mehreren raumgelenkig (siehe F i g. 4) miteinander verbundenen Dichtplatten 15;) und 15/) besteht, die vertikal verschiebbar an dem Stromabnehnierarm 10 angeordnet sind und mittels Federn 16 von unten gegen den Dichtspalt 3 angedrückt werden. Die Federn 16 sind auf einer Konsole 17 abgestützt, die mit dem Stromabnehmerarm 10 fest verbunden ist. Die Diehtplatten 15;i und 156 sind an den Längskanten mit beweglichen Abdiehtschürzen 18 und einlauf- und auslaufscitig mit einem relativ zu den Diehtplatten 15 vertikal verschiebbaren Abdichtblock 19 verschen, weicher mittels Federn 20 an den Diehtplatten 15 abgestützt ist.

ίο Der bewegliche Dichtplaltensatz 15 mil den Abdichlschiir/cn 18 und dem Abdichlblock 19 bilde) die variable, spaltbildende Drossel einer aerostatischen Lagerung, deren Druckgas das unter Druck stehend*. Schutzgas im Inncnraum des Schlauches I ist und deren

ι» konstante Vordrossel von einem Drosselorgan 21 gebildet wird, das starr mit dem Stromabnehmerarm 10 verbunden ist und mit diesem in dem Dichtungsspalt 3 verschiebbar ist. ohne diesen zu berühren. Diese Abdichtung in Art einer aerostalischen Lagerung ergibt minimale Driickgasverluste bei geringstniöglicher Reibung zwischen der Schleifleitung und den beweglichen Teilen.

Die in F i g. 2 dargestellte linke Hälfte des Stromabnehmers 6 entspricht spiegelbildlich der nicht darge-

.'5 stellten rechten Hälfte.

Hierzu 3 Blatt Zeichnunfsn

Claims (7)

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 (I) als Dichtungsspalt (3) mit nach außen verengtem Querschnitt ausgebildet ist. der ein allseitig biegsames, gegen Schubkräfte unempfindliches Dichtprofil (4) aus gummielastischem Ma.erial aufnimmt, wobei der Stromabnehmer (6) mit 'ührungselementen (7, II, 12,13. i4) versehen ist. welche das Dichtprofil (4) vor dein Stromabnehmer (6) aus dem Dichlungsspall (3) herausheben, über die Länge des Stromabnehmers (6) allseitig eng führen und hinter dem Stromabnehmer (6) in den Dichiungsspalt (3) einlegen.

2. Schleifleitung mil Stromabnehmer naeh Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtprofil (4) ein kreis- oder kreisringförmige"· Profil oder zumindest ein der Kreisform nachkommendes Profil hai. jo

3. Schleif¹ :iiung mil Stromabnehmer nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch (1) und das DichIprofil (4) aus Silikon-Gummi bestehen.

4. Schleifleitung mit Stromabnehmer nach einem der Ansprüche I bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß die Führungselemente (7, II, 12, 13, 14) als Stütz- und I uhrungsrollen ausgebildet sind.

'■>. Schleifleitung und Stromabnehmer nach einem der Anspruch'-· 1 bis 4. dadurch gekennzeichnet, daß die einläufst π,g er.sle und auslaiifseilig letzte Stütz- und 1 iihrungsrolle (⁷) so brcii ausgebildet sind. diß ■>i-j !H¹IdL¹IStItS des Dichuingsspalles (3) auf der Innenwand des Schlauches (I) abrollen und auf diese Weise zugleich a^s Tragrollen für den Stromabnehiner (β) dienen.

b. .Schleifleitung irr Stromabnehmer nach einem der Ansprüche I bis .. dadurch gekennzeichnet, daß u'jf Stromabnehmer.'¹ ni (10) im Bereich des herausgehobenen Dicliii'i'oliles (4) mit einem raumgelenkigen und vertikal --w.-glichen Diehtplattcnsalz (15) verbunden ist. der .l· η Dichlungsspall (3) von außen abdichtet.

7. Schleifleitung mit Stion. I- -hmcr nach Anspruch b. dadurch gckennzeiehi.e' .laß die Abdichtung des Dichiungsspaltcs (3) .·;; Bereich des herausgehobenen Dichiprofiles (4) I₁. Art einer aer.»siattSL,^rien Lagerun;: erfolgt, de. „τ. Druckgas das unter Überdruck -lehcncle Schut/g.r· isi, deren variable, spalihildeiidc Drossel der von ,i'licn tin millL'ls .1111 Siroma'iiiehmer (h) abgeslir. ■!■■■ I . .Mi (lf>) gegen den Scliiancli (I) angedrückte Dichlpl.itlensatz (15) und d--re·! ■ ■ >!ι-,ί,ϋ" - Vordrossel ein ebentalls mit dein Si.oir.ii'iielni.ci i'<) verbundenes, in dem Dichiiingsspali ( <! ■.ersclu-.nbares Drosselor- tr> gan(2l)ist

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 verschlossenen Längsschlitz für den Durchgriff des Stromabnehmerarmes des in dem Schlauch "erschiebbaren Stromabnehmers aufweist und ständig mit einem unter Überdruck siehenden Schutzgas beaufschlagbar ist.

Bei einer nach dem Stande der Technik (DE-OS 30 09 054) 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 Patentanmeldung P 31 23 221J (gilt als Stand der Technik gemäß PatG. §3. Abs. 2) im Bereich der Lippen Gleitauflagen vorgesehen werden können, die die Reibung zwischen dem Stromabnehmer und den Lippen vermindern.

Diese An der Abdichtung des Längsschlitzes erfordert eine verhältnismäßig starke elastische Vorspannung der Lippen, was nur sichergestellt werden kann, wenn der allseitig biegsame Schlauch von geschützten federnden Stahlrohrabschnitten umgeben ist. die die elastischen Abdichtkräfte 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 Sicherheil gewährleistet werden.

Nach dem Stande der Technik (DE-OS 28 08 240) ist weiterhin eine Schleifleitung einer anderen Gaming bekannt, die aus starren, die Schleifleiter aufnehmenden Rohrschüssen zusammengesetzt ist. wobei die Rohrschüsse Läiigsschlit/e aufweisen, die von einer durchgehenden I lachdichüing in form tines Stahlbandes abgedeckt sind, welches von Permanentmagneten an den Rändern des Schlitzes in der Abdichtstellung gehalten wird und von einem keilförmigen l'ührungsstuck des Stromabnehmers in das Innere der Rohrschüsse ausgelenkt werden kann. Eine Schleifleitung dieser Gaining ist indessen für den Einsatz unter Tage weiicstgeherid ungeeignet, weil sie — bedingt durch die Nachdichtung — auch bei gelenkiger Verbindung der starrer, Rohrschüs'.e nur in einer Biegeebene beweglich ist. die in der Längsachse und senkrecht zur Ebene der Nachdichtung verläuft. Demgegenüber muß eine im unlcrtiigigen Bergbau universell verwendbare Schleifleitung allseilig biegsam sein, damit sie sich dem von den Gebirgsverhältnisscn und ßclriebsverhältnisscn vorgegebenen Verlauf der Strecken oder Strebe anpassen kann.

Es ist Aufgabe der Erfindung, die allseitig biegsame Schleifleitung gemäß Gattungsbegriff dahingehend weiterzubilden, daß zum Abdichten des Längsschlilzcs keine oder nur geringe elastische Vorspannungen erforderlich sind und durch die Abdichtung die Kauingelenkigkeil der Schleilleilut'g mein beeinträchtigt ν ^;'d.

/:ir Losung dieser AuIg,ibe schlägt die Eriinduni; ausgehend von einer Schleifleitung tier eingangs genannten An .or. daß der Längsschlitz des Schlauches als Dichlungsspall mil nach außen \erengtem i^uerseil 'litt ausgebildet im. ilvr ein allseilig biegsames, l'cl'ch S. hiibkiäfte iineinp :i ι'ίκ i.i-s Dichlmofil aus -ίμιιιιι·-