DE3408255A1

DE3408255A1 - Strebausbauelement fuer den untertaegigen grubenbetrieb

Info

Publication number: DE3408255A1
Application number: DE19843408255
Authority: DE
Inventors: James Chorley Lancashire Seddon
Original assignee: Dobson Park Industries Ltd
Current assignee: Joy Global Industries Ltd
Priority date: 1983-03-08
Filing date: 1984-03-07
Publication date: 1984-10-25
Also published as: GB2136040B; GB8306354D0; ZA841702B; DE8406890U1; FR2542370B1; ES8503063A1; IN159656B; FR2542370A1; GB2136040A; ES530396A0; US4563111A; AU2541784A; AU566329B2

Description

PATENTANWALT BODE · POSTFACH Π30 · D-4030 RATINGEN 1 · TELEFON 02102-22008 · TELEX 8585166

G Io - 664

Dobson Park Industries PIc., Dobson Park House, Colwick Industrial Estate, Nottingham, England

Strebausbauelement für den untertägigen Grubenbetrieb.

Die Erfindung betrifft ein Strebausbauelement für den untertägigen Grubenbetrieb mit einer Kappenanordnung, einer Sohlkonstruktion und einem oder mehreren zwischen diesen angeordneten hydraulischen Stempeln. Derartige Strebausbauelemente sind im Langfrontenabbau bekannt, bei denen sich der Streb zwischen zwei Strecken erstreckt von denen mindestens eine für die Bewegung von Menschen und Materialien zu und vom Streb dient. Zwischen den Enden des Strebes ist unmittelbar an der Abbaufront ein Strebförderer verlegt, auf dem eine Gewinnungsmaschine entlang der Abbaufront verfahrbar ist, die das Mineral hereingewinnt und auf den Strebförderer abwirft von dem es zu einem Ende des Strebes und zur weiteren Förderung in die Strecke gebracht wird.

Innerhalb des Strebes ist entlang dem Strebförderer, auf seiner versatzseitigen Seite, eine aufeinander folgende Reihe von Ausbauelementen angeordnet, die jeweils eine Kappenanordnung und eine Sohlkonstruktion sowie zwischen diesen Teilen angeordnete hydraulische Stempel aufweisen. Die Stempel sind zweckmäßig in einer oder mehreren Reihen so angeordnet, daß zwischen ihnen oder zwischen der vorderen Reihe und dem Strebförderer ein Fahrtweg besteht, der unterhalb der Kappenkonstruktion verläuft.

Nach dem die Gewinnungsmaschine Mineral hereingewonnen und

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dabei die Abbaufront vorverlegt hat, wird zunächst der Strebförderer in diesen Bereich durch eine zwischen dem Ausbauelement und dem Strebförderer angeordnete Rückvorrichtung gegen die neue Abbaufront vorverlegt. Anschließend werden die Ausbauelemente, meist einzeln, geraubt, mit Hilfe der doppelt wirkenden Vorrichtung gegen den Strebförderer nachgezogen und wieder gesetzt. Hierbei müssen sich die Kappenanordnung und die Sohlkonstruktion des Ausbauelementes dem jeweiligen Strebquerschnitt anpassen, auch wenn dieser eine Konvergenz aufweist, die bei Strebhöhen von weniger als 15o cm in der Größenordnung von 4,1 cm pro Meter und bei Strebhöhen über 15o cm im Bereich von 8,2 cm pro Meter liegen kann. Die Kappenanordnung und die Sohlkonstruktion verlaufen in diesem Falle also nicht völlig parallel zueinander.

Weiterhin muß zur sicheren Beherrschung des Hangenden die Kappenspitze sich über den Strebförderer hinaus möglichst bis unmittelbar an die Abbaufront erstrecken, während die entsprechende Spitze der Sohlkonstruktion wegen des am Abbaustoß verlegten Strebförderers nicht so weit wie die Kappenspitze an den Abbaustoß heranreichen kann. Hierdurch wird in das Ausbauelement ein Kippmoment eingeleitet, das bestrebt ist die Kappenspitze auf den Strebförderer hinab zu drücken. Wenn dies stattfindet, kann die Durchfahrt der Gewinnungsmaschine behindert und Schaden angerichtet werden.

Während auf dem größten Teil der Länge des Strebes die Sohlkonstruktion nur etwa um die Breite des Strebförderers kürzer sein muß als die Kappenanordnung und auch dort die Stempel bis nahe an den Strebförderer heranreichen können, liegen im Bereich der Strebenden wesentlich ungünstigere Verhältnisse vor. In diesen Bereichen befinden sich mit dem Strebförderer

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verbundene oder neben diesem angeordnete Bauteile wie Fördererantriebe, Getriebe, Umlenkvorrichtungen, Abspannvorrichtungen oder dergleichen, die zusätzlichen Raum auf dem Liegenden einnehmen, so daß dort die Sohlkonstruktion kürzer gehalten werden muß als in den übrigen Teilen des Strebes. In diesen übrigen Teilen des Strebes kann das Herabfallen der Kappenspitze in Richtung auf den Strebförderer, das insbesondere bei geraubtem Ausbauelement auftritt, noch durch bekannte Massnahmen, beispielsweise der nach der GB-PS 14 94 284, verhindert werden. In denjenigen Bereichen, in denen eine weitere Verkürzung der Sohlkonstruktion erforderlich ist, also insbesondere an den Strebenden, ergeben sich in dieser Hinsicht jedoch erhebliche Schwierigkeiten die sogar dazu führen, daß in diesen Bereichen zwischen Strebförderer und Abbaufront gesonderte Stempel zur Unterstützung der Kappenspitze angeordnet werden müssen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Ausbauelemente zu schaffen, die diese Nachteile nicht aufweisen und die dort, wo die Sohlkonstruktion wesentlich kürzer sein muß als die Kappenkonstruktion, also insbesondere im Bereich der Strebenden, verwendet werden können, die eine hohe Stabilität aufweisen, die einen ausreichenden Fahrtweg ermöglichen und deren Kappen auch dann, wenn sie vom Hangenden gelöst sind mit ihren Spitzen nicht, oder nicht so weit in Richtung auf den Strebförderer herabsinken, daß sie die Durchfahrt der Gewinnungsmaschine behindern bzw. Schäden anrichten können.

Gegenstand der Erfindung ist ein Strebausbauelement für den untertägigen Grubenbetrieb mit einer Kappenanordnung, einer Sohlkonstruktion und einem oder mehreren zwischen diesen angeordneten hydraulischen Stempeln, die sich dadurch kennzeichnet,

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daß die Kappenanordnung und die Sohlkonstruktion durch eine Lenkeranordnung miteinander verbunden sind, wobei ein Gelenkpunkt innerhalb des Arbeitsbereiches eine maximale Bewegung auf einen im wesentlichen senkrecht bei minimaler Bewegung auf einem im wesentlichen waagerechten Bogen ausführt.

Durch die Gelenkkonstruktion wird erreicht, daß die Kappenspitze, auch im geraubten Zustand, nicht oder nur unwesentlich auf den Strebförderer herabfallen kann, auch dann nicht, wenn die Kappenspitze weit über die Spitze der Sohlkonstruktion hinauskragt, selbst dann nicht, wenn der oder die Stempel des Ausbauelementes in einer beträchtlichen Entfernung von den versatzseitigen Spitzen der Kappenanordnung und der Sohlkonstruktion angeordnet sind, wie dies erforderlich sein kann, um insbesondere im Bereich der Strebenden Raum für Maschinenteile und einen ausreichenden Fahrtweg zu schaffen. Auch im gesetzten Zustand wird hierdurch verhindert, daß die Kappenspitze unerwünscht weit auf den Strebförderer herabgedrückt werden kann. Gleichzeitig wird jedoch auch erreicht, daß beim Heben oder Absenken der Kappe der Abstand der Kappenspitze von der Abbaufront sich nicht wesentlich verändert und hierdurch wird es möglich, das Ausbauelement jeweils so weit vorzurücken, daß sich seine Kappenspitze in größtmöglicher Nähe der Abbaufront befindet.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Lenkeranordnung eine Parallel-Lenkeranordnung, die eine vorbestimmte Stellung der Kappenanordnung in Bezug auf die Sohlkonstruktion gewährleistet und das Herabneigen der Kappenspitze verhindert. Sie kann zwei oder mehrere parallele Lenker gleicher Länge aufweisen. Hierbei ist es zweckmäßig, die Anlenkpunkte der Lenker an der Kappenanordnung bzw. der Sohlkonstruktion über-

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einander anzuordnen und die Schenkachsen der Lenkeranordnung quer zur Längsachse des Ausbauelementes verlaufen zu lassen. Durch diese Anordnung ist es möglich, pro Ausbauelement mit nur einem oder zwei Paaren gleicher Lenker auszukommen.

Die Anordnung der Lenker wird dadurch erleichtert, daß die Kappenanordnung wenigstens eine abwärts gerichtete Konsole und die Sohlkonstruktion wenigstens eine aufwärts gerichtete Konsole aufweist und die Lenker an den Konsolen schwenkbar angeschlagen sind.

Zweckmäßig sind die Lenker so angeordnet, daß sie während der Bewegung durch ihren Arbeitsbereich eine waagerechte Stellung durchlaufen. Hierdurch wird erreicht, daß die Kappenspitze während des Anhebens oder Absenkens der Kappe ihre Entfernung von der Abbaufront möglichst wenig ändert. Die Lenkeranordnung ist vorzugsweise so ausgebildet und/oder angeordnet, daß die beim Setzen bzw. Rauben auftretende Bewegung der Kappenanordnung in ihrer Längsachse auf ein Minimum reduziert wird. Dies kann dadurch erreicht werden, daß die Lenker unter den gegebenen Platzverhältnissen eine möglichst große Länge erhalten. Weiterhin ist es zweckmäßig, die Gelenke der Lenkeranordnung weitgehend spielfrei auszubilden.

Die Kappenanordnung und die Sohlkonstruktion sind vorzugsweise starr ausgebildet obwohl es auch möglich ist, insbesondere die Sohlkonstruktion so auszubilden, daß sie aus zwei Sohlschienen besteht die begrenzt beweglich miteinander verbunden sind.

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Der oder die Stempel, die im wesentlichen üblicherweise vertikal angeordnet sind, können sich im versatzseitigen Bereich des Ausbauelementes befinden und gegen die Kappenanordnung und die Sohlkonstruktion so abgestützt sein, daß sie mit diesen Teilen nicht starr sondern neigbar oder schwenkbar in Verbindung stehen, wenn die Kappenanordnung gegenüber der Sohlkonstruktion eine Verschiebung in Richtung der Längsachse des Ausbauelementes erfährt.

Schließlich kann das Ausbauelement mit einer Rückvorrichtung versehen sein, die zum Vorrücken des Ausbauelementes in Richtung seiner im wesentlichen waagerecht und quer zu den Gelenkachsen der Lenkeranordnung verlaufenden Längsachse dient. Bei der Rückvorrichtung kann es sich um einen Rückzylinder, insbesondere um einen hydraulischen Rückzylinder handeln, der einerseits an der Sohlkonstruktion befestigt ist und andererseits ein Anschlußteil zur Befestigung an einem Widerlager, insbesondere dem Strebförderer, aufweist. Der Rückzylinder kann zwischen miteinander verbundenen Sohlschienen der Sohlkonstruktion angeordnet sein und auch den Raum zwischen den Sohlschienen nicht vollständig ausfüllen, so daß beim Vorrücken des Ausbauelementes im Strebraum befindliches Bergeoder Kohlenklein in den Versatzbereich hinter 'dem Ausbauelement gelangen kann.

Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel eines Ausbauelementes gemäß der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben, in der

Fig. 1 eine Seitenansicht des Ausbauelementes, also eine Ansicht in Streblängsrichtung,

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Fig. 2 eine Rückansicht des Ausbauelementes,

also von der Versatzseite und

Fig. 3 eine Aufsicht auf das Ausbauelement zeigen.

Das in seiner Gesamtheit mit 1o bezeichnete Ausbauelement ist, wie in Fig. 1 erkennbar, neben dem Strebförderer 11 angeordnet, der sich entlang einer in der Zeichnung nicht dargestellten Abbaufront erstreckt, die sich in Fig. 1 links vom Strebförderer 11 befindet. Am Strebförderer 11 ist, wie ebenfalls in Fig. 1 erkennbar, im Bereich eines Strebendes ein Fördererantrieb 12 angeordnet.

Nach Erreichen eines vorbestimmten Abbaufortschrittes, also insbesondere nach der Hereingewinnung einer Abbauscheibe vom Abbaustoß, werden der Strebförderer 11 und das Ausbauelement Io in Richtung des Pfeiles A vorgerückt.

Das Ausbauelement 1o besitzt eine starre Kappenanordnung und eine starre Sohlkonstruktion 14. Zwischen diesen Teilen befinden sich zwei hydraulische Stempel 15 und 16. Die Sohlkonstruktion 14 weist, wie insbesondere aus Fig. 2 erkennbar ist, zwei durch eine Brücke miteinander verbundene Sohlschienen 17 und 18 auf. Zwischen diesen Sohlschienen befindet sich ein Rückzylinder 19, der einerseits an der Sohlkonstruktion 14 und andererseits über ein Anschlußteil 2o am Strebförderer 11 bzw. dem Fördererantrieb 12 befestigt ist.

An der Sohlkonstruktion 14 ist eine sich aufwärts erstreckende Konsole 21 befestigt und an der Kappenkonstruktion 13 eine sich abwärts erstreckende Konsole 22. An den Konsolen 21 und

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22 sind zwei parallel zueinander verlaufende Lenker 23 und 24 schwenkbar befestigt, die gleiche Länge aufweisen. Der Lenker 23 endet einerseits auf einer Schwenkachse 25 und andererseits auf einer Schwenkachse 26, der Lenker 24 in entsprechender Weise zwischen Schwenkachsen 27 und 28. Die Verbindungen der Lenker auf den Schwenkachsen sind möglichst weitgehend spielfrei ausgebildet, also möglichst eng toleriert.

Wie in Fig. 1 zu erkennen ist, sind die oberen und unteren Enden 29 und 3o der Stempel 15 und 16 abgerundet, so daß sie in, in den Zeichnungen nicht dargestellten Stempelaufnähmeη in der Kappenanordnung 13 und der Sohlkonstruktion 14 so abgestützt sind, daß eine begrenzte Neigung oder Schwenkung der Stempel gegenüber den Kappenanordnungen ermöglicht wird. Die Kappenanordnung 13 ist im Bereich der Kappenspitze 31 I verjüngt, wodurch insbesondere eine größere Durchfahrthöhe für die auf dem Strebförderer 11 angeordnete Gewinnungsmaschine ermöglicht wird. Der durch den Streb verlaufende Fahrtweg ist in Fig. 1 mit 32 bezeichnet.

Im Betrieb wird in der Zeichnung, Fig. 1, links vom Strebförderer 11 durch die Gewinnungsmaschine eine Scheibe oder ein Streifen des abzubauenden Minerals hereingewonnen. Hierbei bleibt das Ausbauelement 1o durch entsprechende Beaufschlagung der hydraulischen Stempel 15 und 16 gegen das Hangende und das Liegende des Strebes gesetzt. Nach dem Abbaufortschritt und der Abförderung des Abgebauten durch den Strebförderer 11 wird der Strebförderer, gegebenenfalls zusammen mit dem Förderantrieb 12, durch den Rückzylinder 19 gegen die neue Abbaufront vorgeschoben. Hierbei bleibt das Ausbauelement Io im gesetzten Zustand. Danach werden die

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Stempel 15 und 16 eingeraubt, wodurch die Anspressung der Kappenanordnung 13 an das Hangende entfällt. Hierbei bewegt sich die Kappenanordnung 13 durch die Wirkung des Lenkerparallelogramms 23, 24 im wesentlichen parallel zur Sohlkonstruktion 14. Danach wird der Rückzylinder 19 eingezogen, so daß er das Ausbauelement 1o gegen den Strebförderer 11 vorrückt. Danach wird das Ausbauelement 1o durch Beaufschlagung der Stempel 15 und 16 in üblicher Weise gesetzt. Der Raum zwischen den Sohlschienen 17 und 18 ist so bemessen, daß trotz des Rückzylinders 19 ein ausreichender Querschnitt verbleibt, der für den Durchtritt von im Strebraum befindlichen Kohlen- und Bergeklein in den Versatzbereich ausreicht. *

Wie insbesondere aus Fig. 1 erkennbar ist, pfändet die Kappenanordnung 13 von ihrer Abstützung, den Stempeln 15 und 16 bis zu ihrer Kappe 31 um eine beträchtliche Länge vor. Dies ist deshalb der Fall, weil die Kappenanordnung 13 über den Fahrtweg 32, den Fördererantrieb 12 und den Strebförderer 11 vorpfänden muß. Hierbei wird jedoch durch die Parallelogrammlenkeranordnung 23 und 24 dafür Sorge getragen, daß die Kappenkonstruktion 13 sich aufwärts und abwärts in Bezug auf die Sohlkonstruktion 14 im wesentlichen parallel bewegt. Sie folgt also dem Hangenden und die Lenkeranordnung wirkt jeder Abwärtsbewegung der Kappenspitze entgegen. Hierbei ist es zweckmäßig, die entsprechenden Gelenke der Lenkeranordnung, die an den Gelenkpunkten 25 bis 28 angeordnet sind, mit möglichst kleinen Toleranzen und möglichst kleinem Spiel auszubilden.

Die Parallelogrammlenker haben eine Bogenbewegung ihrer Anlenkpunkt zur Folge und diese auch eine Bewegung der Kappen-

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konstruktion 13 gegenüber der Sohlkonstruktion 14 in der Längsachse des Ausbauelementes 1o. Um diese Bewegung möglichst klein zu halten werden die Lenker 23 und 24 so angeordnet, daß sie sich während des Gebrauches des Ausbauelementes 1o' möglichst wenig von der waagerechten Stellung entfernen, an der sie an den Konsolen 21 und 22 angebracht sind.

Bei herkömmlichen Ausbauelementen ist es üblich, die Enden 29 und 3o der Stempel 15 und 16 an der Kappenanordnung 13 und der Sohlkonstruktion 14 in einer solchen Weise zu befestigen, daß durch die Befestigung eine Rückstellung in die vertikale Richtung erfolgt. Bei dem Ausbauelement gemäß der Erfindung kann auf derartige Rückstellvorrichtungen verzichtet werden, wodurch sich eine Verbilligung ergibt.

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Claims

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Dobson Park Industries Plc.

Strebausbauelement für den untertägigen Grubenbetrieb-

Ansprüche

Strebausbauelement für den untertägigen Grubenbetrieb mit einer Kappenanordnung, einer Sohlkonstruktion und einem oder mehreren zwischen diesen angeordneten hydraulischen Stempeln, dadurch gekennzeichnet, daß die Kappenanordnung (13) und Sohlkonstruktion (14) durch eine Lenkeranordnung (23, 24) miteinander verbunden sind, wobei ein Gelenkpunkt (26, 28) innerhalb des Arbeitsbereiches eine maximale Bewegung auf einem im wesentlichen senkrechten, bei minimaler Bewegung auf einem im wesentlichen waagerechten Bogen ausführt.
2. Ausbauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenkeranordnung (23, 24) eine Parallellenkeranordnung ist, die eine vorbestimmte Stellung der Kappenanordnung (13) in Bezug auf die Sohlkonstruktion (14) gewährleistet und das Herabneigen der Kappenspitze (31) verhindert.
3. Ausbauelement nach Anspruch 2, dadurch gekennz eichnet, daß die Parallellenkeranordnung mindestens zwei parallele Lenker (23, 24) gleicher

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Länge aufweist.
4. Ausbauelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachsen der Lenkeranordnung (23, 24) quer zur Längsachse des Ausbauelementes (1o) verlaufen.
5. Ausbauelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlenkpunkte (25, 27 bzw. 26, 28) der Lenker (23, 24) an der Kappenanordnung (13) bzw. der Sohlkonstruktion (14) übereinander angeordnet sind.
6. Ausbauelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kappenanordnung (13) wenigstens eine abwärts gerichtete Konsole (22) und die Sohlkonstruktion (14) wenigstens eine aufwärts gerichtete Konsole (21) aufweist und die Lenker (23, 24) an den Konsolen angeschlagen sind.
7. Ausbauelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenker (23, 24) während der Bewegung durch ihren Arbeitsbereich eine waagerechte Stellung durchlaufen.
8. Ausbauelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kappenanordnung (13) und die Sohlkonstruktion (14) starr sind.

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9. Ausbauelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenkeranordnung (23, 24) so ausgebildet und/ oder so angeordnet ist, daß die beim Setzen bzw. Rauben auftretende Bewegung der Kappenanordnung (13) in ihrer Längsachse auf ein Minimum reduziert wird.
10. Ausbauelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenke (25 - 28) der Lenkeranordnung (23, 24) weitgehend spielfrei sind.
11. Ausbauelement nach einem oder mehreren der Ansprüche

1 - 1o, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. die Stempel (15, 16) im wesentlichen vertikal angeordnet sind.
12. Ausbauelement nach einem oder mehreren der Ansprüche

1 - 11, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. die Stempel (15, 16) im versatzseitigen Bereich des Ausbauelementes (1o) angeordnet sind.
13. Ausbauelement nach einem oder mehreren der Ansprüche

1 - 12, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. die in einer Reihe angeordneten Stempel (15, 16) in der Kappenanordnung (13) und der Sohlkonstruktion (14) schwenkbar (29, 3o) abgestützt sind.

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14. Ausbauelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 13, gekennzeichnet durch eine Rückvorrichtung (19) zum Vorrücken des Ausbauelementes (1o) in Richtung seiner im wesentlichen waagerecht und quer zu den Gelenkachsen der Lenkeranordnung (23, 24) verlaufenden Längsachse.
15. Ausbauelement nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückvorrichtung als Rückzylinder (19) ausgebildet ist.
16. Ausbauelement nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der hydraulische Rückzylinder (19) einerseits an der Sohlkonstruktion (14) befestigt ist und andererseits ein Anschlußteil (2o) zur Befestigung an einem Widerlager (z.B. 12) aufweist.
17. Ausbauelement nach Anspruch 1 4 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückzylinder (19) zwischen Sohlschienen (17, 18) der Sohlkonstruktion (14) angeordnet ist.

V/Bo