DE3729088A1 - Walzenlader oder teilschnittmaschine fuer den untertagebetrieb - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Walzenlader oder Teilschnittmaschinen für den Untertagebetrieb, die mit flüssigkeitsgekühlten elektrischen Einrichtungen ausgerüstet sind, wie sie beispielsweise in der deutschen Patentschrift 9 52 734 beschrieben werden. In dieser Schrift wird auf eine Temperaturregelung und Verriegelung zwischen Motorschalter und Absperrhahn der Kühlmittelleitung von Elektromotoren, insbesondere für Bergwerksmaschinen, verwiesen. Bei ihr ist der Ausschaltknopf der Maschine mit dem Hahnkücken der Kühlflüssigkeitsleitung derart gekuppelt, daß er in seiner Stellung von der Stellung des Hahnkückens abhängig ist. Auf diese Weise wird die Maschine immer dann mit Kühlflüssigkeit versorgt, wenn ihr Antriebsmotor an Spannung liegt, jedoch der Kühlmittelzufluß bei spannungslosem Antriebsmotor unterbunden.

Eine Temperaturregelung dieser Art erfordert unabhängig von der jeweiligen Motorbelastung ständig ein gleichgroßes Kühlflüssigkeitsvolumen. Dieses fließt dem Antriebsmotor bereits beim Anlaufen zu, also in einem Betriebszustand, in welchem die zu kühlenden Motorteile ihre zulässige Betriebstemperatur noch nicht erreicht haben. Erst nach einer mehr oder weniger langen Betriebszeit tritt diese Temperatur in den zu kühlenden Motorteilen auf, und erst dann wird Kühlflüssigkeit zur Abfuhr dieser Verlustwärme benötigt. Infolgedessen ist es unvermeidlich, daß zumindest im Anfahrzeitraum eines Walzenladers, aber auch in Zeiten niedriger Belastung, den elektrischen Einrichtungen unnötigerweise oder aber zuviel Kühlflüssigkeit zugeführt wird, die den zur Staubbekämpfung verfügbaren Teil der dem Walzenlader zugeleiteten Flüssigkeit vermindert.

Da das einem Walzenlader zufließende Kühlmittel beim Durchlaufen der zu kühlenden elektrischen Einrichtungen stärkere Druckverluste erleidet, läßt es sich nicht über die Düsen der Schneidwalzen absprühen, also nicht mehr zur Staubbekämpfung nutzen. Man ist deshalb gezwungen, es weitgehend wirkungslos in den Abbaustoß zu leiten, wenn man nicht das Druckniveau dieser Flüssigkeit mittels einer Druckerhöhungspumpe auf die für die Düsen der Schneidwalzen erforderliche Höhe bringt.

Aufgabe der Erfindung ist es, den zur Kühlung der elektrischen Einrichtungen eines Walzenladers oder einer Teilschnittmaschine erforderlichen Kühlmittelstrom auf das unbedingt erforderliche Maß zu verringern.

Dazu geht die Erfindung von einem Walzenlader oder einer Teilschnittmaschine mit flüssigkeitsgekühlten elektrischen Einrichtungen aus und schlägt vor, diesen elektrischen Einrichtungen Fühler zuzuordnen, die deren Temperatur erfassen und beim Überschreiten eines oberhalb des Taupunktes liegenden Temperaturwertes ein der jeweiligen Temperatur proportionales Ausgangssignal auslösen, das mittels einer Stellvorrichtung ein in der Flüssigkeitsleitung liegendes Ventil zur Abgabe eines dieser Temperatur proportionalen Flüssigkeitsvolumens veranlaßt. Walzenlader und Teilschnittmaschinen, denen die Kühlflüssigkeit in Abhängigkeit von der Temperatur der zu kühlenden elektrischen Einrichtungen zugeführt wird, benötigen erst Kühlflüssigkeit, wenn sie eine gewisse Temperatur, nämlich die Temperatur des Taupunktes, überschritten haben und erhalten auch dann nur soviel Kühlflüssigkeit, wie zur Wärmeabfuhr erforderlich ist. Das unter anderem aufgrund des vorhandenen Leitungsquerschnittes und des Flüssigkeitsdruckes mögliche maximale Flüssigkeitsvolumen geht ihnen nur bei Höchstbelastung des Walzenladers zu, da dann der Verlustwärmeanfall am größten ist. In allen übrigen Betriebszuständen wird den Einrichtungen infolge des geringeren Verlustwärmeanfalls dagegen erheblich weniger Kühlflüssigkeit zufließen und so der Anteil der zur Staubbekämpfung verfügbaren Flüssigkeit merklich vergrößert.

Das Erfindungsproblem kann gelöst werden, indem man alle Fühler der elektrischen Einrichtungen mit einer gemeinsamen Stellvorrichtung verbindet, die ein in der Hauptzuflußleitung liegendes Ventil betätigt. Es bestimmt dann die sich am schnellsten erwärmende elektrische Einrichtung den frühesten Zeitpunkt des Kühlmittelzuflusses auch für alle anderen elektrischen Einrichtungen des Walzenladers.

Vorteilhafter ist es allerdings, wenn man jede der zu einer elektrischen Einrichtung führenden Flüssigkeitsleitungen mit einem Ventil ausrüstet, das von dem Fühler bzw. den Fühlern der betreffenden elektrischen Einrichtung steuerbar ist. In diesem Fall bestimmt jede der elektrischen Einrichtungen über ihren Fühler den frühesten Zeitpunkt der Kühlflüssigkeitszufuhr, aber auch das Volumen der augenblicklich benötigten Flüssigkeitsmenge selbst, was zu einer weiteren Einsparung des Kühlflüssigkeitsverbrauchs beiträgt. Während ein in der Hauptzuflußleitung liegendes Ventil alle elektrischen Einrichtungen mit Kühlflüssigkeit versorgt, sobald eine dieser Einrichtungen die oberhalb des Taupunktes liegende Ansprechtemperatur ihres Fühlers erreicht hat, wird bei der letztgenannten Lösung jeder einzelnen elektrischen Einrichtung Kühlflüssigkeit erst zu dem von ihrem Fühler bestimmten Zeitpunkt zufließen, in welchem ihre Betriebstemperatur oberhalb des Taupunktes liegt. Eine Kondenswasserbildung, wie sie in diesen Einrichtungen beim Unterschreiten des Taupunktes möglich wäre, ist hier ausgeschlossen.

In den Abbildungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt und im folgenden Beschreibungsteil näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Walzenlader in Seitenansicht;

Fig. 2 ein Schaltschema.

Mit (1) ist der Walzenlader bezeichnet, dessen beide Schneidwalzen (2) an schwenkbaren Tragarmen (3) höhenverstellbar gelagert sind. Jede dieser Schneidwalzen (2) ist mit einem eigenen Antriebsmotor (4) ausgerüstet, der sich innerhalb des Walzenkopfes (5) neben der nicht dargestellten Schwenkwelle des Tragarmes (3) befindet. Mit ihrem Antriebsrad (6) greifen die beiden Winden (7) des Walzenladers (1) in eine Zahnstange (8) ein, die auf der Versatzseite des nicht dargestellten Strebfördermittels angeordnet ist. Auch die beiden Winden (7) sind mit je einem Antriebsmotor (9) ausgerüstet, der über ein nicht dargestelltes Untersetzungsgetriebe mit dem in die Zahnstange (8) eingreifenden Antriebsrad (6) getrieblich verbunden ist. In die Energieverteilung (10), die sich zwischen den beiden Winden (7) befindet, ist das Ende eines nicht dargestellten Schrämkabels eingeführt, das die Elektromotoren (4) der Schneidwalzen (2) und die der beiden Winden (7) mit elektrischer Antriebsenergie versorgt.

Den beiden Schneidwalzen (2) wird Wasser zur Staubbekämpfung und den Elektromotoren (4, 9) Wasser zur Kühlung zugeführt, das über eine nicht dargestellte Schlauchleitung dem Walzenlader (1) zufließt. Eine nicht dargestellte Leitungsverzweigung versorgt die Schneidwalzen (2) und die Elektromotoren (4, 9) mit der zu ihrem Betrieb notwendigen Flüssigkeit. Um den zur Kühlung der Motoren (4, 9) erforderlichen Flüssigkeitsanteil möglichst klein zu halten, ist jede der zu einem dieser Antriebsmotoren (4, 9) führenden Zuflußleitungen (11), wie in der Fig. 2 dargestellt, mit einem Drosselventil (12) versehen, dessen Durchtrittsquerschnitt stufenlos verstellbar ist. Betätigt wird dieses Drosselventil (12) von einem Relais (13), das von einem Fühler (14) gesteuert wird, der sich innerhalb eines jeden Motors (4, 9) befindet. Er ist hier der Motortemperatur ausgesetzt und erzeugt ein dieser Temperatur proportionales Ausgangssignal, das über die Steuerleitung (15) dem Verstärker (16) zugeht. Letzterer ist mit dem Relais (13) über die Leitung (17) verbunden und betätigt das Relais (13) durch ein Ausgangssignal, das erst dann ausgelöst wird, wenn die Taupunkttemperatur des zu überwachenden Antriebsmotors (4, 9) überschritten wird. Das nunmehr das Drosselventil (12) öffnende Relais (13) läßt ein Flüssigkeitsvolumen über die Leitung (11) in den Antriebsmotor (4) bzw. (9) eintreten, welches bei der augenblicklichen Motortemperatur zur Abfuhr der erzeugten Verlustwärme ausreicht. Infolgedessen fließt beim Anfahren des Walzenladers (1) zunächst keine Kühlflüssigkeit. Sie wird erst dann benötigt, wenn die Taupunkttemperatur des jeweiligen Antriebsmotors (4, 9) überschritten ist, und es wird danach auch jedem der Motoren (4, 9) nur so viel Flüssigkeit zugeführt, wie zur Abfuhr der augenblicklich entstehenden Verlustwärme benötigt wird. Infolgedessen öffnet das Drosselventil (12) erst bei maximaler Motorbelastung vollständig und nur dann geht dem jeweiligen Antriebsmotor (4, 9) das größtmögliche Flüssigkeitsvolumen zu.

Jede der zu einem der Antriebsmotoren (4,9) führenden Leitungen (11) kann mit einem stufenlos verstellbaren Drosselventil (12) ausgerüstet sein und jede der Steuerleitungen (15) den in diesem Motor (4, 9) vorhandenen Temperaturfühler (14) mit einem Verstärker (16) verbinden, der über ein Relais (13) auf das in der Leitung (11) befindliche Drosselventil (12) einwirkt und dessen Durchtrittsquerschnitt entsprechend der jeweils herrschenden Motortemperatur öffnet. In diesem Fall wird jeder der Motoren (4, 9) mit einer seiner augenblicklichen Betriebstemperatur entsprechenden Flüssigkeitsmenge versorgt.

Es ist aber auch möglich, den Kühlmittelfluß mit Hilfe eines einzigen Drosselventils (12) zu regeln, das vor der Verzweigung angebracht ist. Auf dieses Drosselventil (12) wirken die Temperaturfühler (14) aller Antriebsmotoren (4, 9) über je einen Verstärker (16), die mit einem gemeinsamen Relais (13) verbunden sind, ein. Der zuerst ansprechende Temperaturfühler (14) dieser Motoren (4, 9) bestimmt den frühesten Öffnungszeitpunkt des einzigen Drosselventils (12), und es bestimmt auch der Temperaturfühler (14), der den höchsten Temperaturwert anzeigt, die augenblickliche Öffnungsweite dieses Ventils (12).

Claims (3)

1. Walzenlader oder Teilschnittmaschinen für den Untertagebetrieb, die mit flüssigkeitsgekühlten elektrischen Einrichtungen ausgerüstet sind, gekennzeichnet durch den elektrischen Einrichtungen (4, 9) zugeordnete, deren Temperatur erfassende Fühler (14), die beim Überschreiten eines oberhalb des Taupunktes liegenden Temperaturwertes ein der jeweiligen Temperatur proportionales Ausgangssignal auslösen und mittels einer Stellvorrichtung (13) ein in der Flüssigkeitsleitung (11) liegendes Ventil (12) zur Abgabe eines dieser Temperatur proportionalen Flüssigkeitsvolumens veranlassen.

2. Walzenlader nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle Fühler (14) mit einer gemeinsamen Stellvorrichtung (13) verbunden sind, die ein in der Hauptzuflußleitung liegendes Ventil (12) betätigt.

3. Walzenlader nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der zu einer elektrischen Einrichtung (4, 9) führenden Flüssigkeitsleitungen (11) mit einem von den Fühlern (14) dieser Einrichtungen (4, 9) steuerbaren Ventil (12) ausgerüstet ist.