DE3805659A1 - Steuerung des fluessigkeitszulaufs der rueckspuelfilter einer im untertageeinsatz befindlichen bergwerksmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuerung des Flüssigkeitszulaufs zweier Rückspülfilter, die parallel zueinander in einer mit Wegeventilen ausgerüsteten gemeinsamen Flüssigkeitsleitung einer im Untertageeinsatz befindlichen Bergwerksmaschine, beispielsweise eines Walzenladers, liegen.

Durch die DE-OS 25 16 728 ist ein Hydraulikfilter, insbesondere für Bergbauhydraulik, bekanntgeworden, dessen Zu- und dessen Abflußleitung mit je einem Magnetventil ausgerüstet ist. Ein Druckmittelspeicher ist mit dem nachgeschalteten Ventil verbunden, und es ist zum Umschalten beider Ventile sowohl ein für den Reinigungsvorgang des Rückspülfilters dienender Schalter und ein vom Druckmittelspeicher beaufschlagbarer, den Reinigungsvorgang beendender Schalter vorgesehen. Weiterhin wird der Filter von einer Bypassleitung überbrückt, um auch während des Reinigungsvorganges das Hydrauliksystem mit Flüssigkeit versorgen zu können.

Zum Stande der Technik gehören auch Rückspülfilter, die in der Zuflußleitung eines Walzenladers angeordnet sind. Sie sind als Doppelfilter ausgebildet und werden vor jedem Anlaufen der Maschine, aber auch nach jeder Maschinenabschaltung durch Umschalten eines Bedienungshebels durchgespült. Nach einer 90° Bewegung dieses Hebels findet der Rückspülvorgang in dem einen und bei der 180° Stellung des Bedienungshebels in dem anderen der beiden Filter statt, so daß ständig einer der Filter zur Versorgung des Walzenladers mit Flüssigkeit zur Verfügung steht (vgl. Bedienungsanleitung "Kühl- und Staubbekämpfungssystem" 24 154 S4, Blatt Nr. 8, der Fa. Eickhoff).

Wie aus dem Prospekt Nr. 5.705.2/1.85 der Fa. Flutec hervorgeht, gehören auch bereits automatisch arbeitende Rückspülfilter zum vorbekannten Stand der Technik. Sie dienen zur Reinigung von Brauchwasser im Bergbau und besitzen eine im Gehäuse des Filtersystems angeordnete motorisch antreibbare Welle, die von einer Anzahl Filterelementen umgeben ist. Endplatten decken die Stirnfläche der röhrenförmigen Filterelemente ab, und von der Antriebswelle betätigte, auf den Abdeckplatten gleitende Drehschieber steuern den Ein- bzw. Austritt der Flüssigkeit. Erreicht der ständig gemessene Differenzdruck zwischen Filterein- und Filterausgang einen bestimmten Wert, so wird durch den Impuls eines Grenzwertschalters der Reinigungsvorgang der Filterelemente ausgelöst. Dabei drehen sich die beiden starr mit der Antriebswelle verbundenen Drehschieber, wobei der obere Schieber jeweils den Einlauf eines Filterelementes absperrt und der untere Drehschieber den Austritt des gleichen Filterelementes freigibt. Außerdem wird das in der Rückspülleitung befindliche Absperrventil geöffnet.

Bergwerksmaschinen, insbesondere Walzenlader, benötigen wegen ihrer kompakten Bauweise Rückspülfilter besonders kleiner Abmessungen, die sich innerhalb des Maschinengehäuses platzsparend unterbringen lassen. Für diesen Zweck geeignete Rückspülfilter sind in der vorgenannten Bedienungsanleitung der Fa. Eickhoff beschrieben. Diese lassen sich aber nur handbetätigen, und es bleibt der Aufmerksamkeit des Bedienungsmannes überlassen, den Spülvorgang in den vom Maschinenhersteller vorgegebenen Zeitintervallen vorzunehmen.

Aufgabe der Erfindung ist es, diesen Nachteil zu beheben und eine für Bergwerksmaschinen besonders geeignete Steuerung des Flüssigkeitszulaufs von Rückspülfiltern zu schaffen, die den Rückspülvorgang selbsttätig zu bestimmten Zeitabschnitten ablaufen läßt.

Die Erfindung löst dieses Problem, indem sie anstelle der Wegeventile einen einseitig gegen Federdruck hydraulisch beaufschlagbaren mehrstufigen Kolben in der Flüssigkeitszuleitung vor den Rückspülfiltern anordnet. Dieser verbindet bei seinem unter dem Beaufschlagungsdruck erfolgenden Hub zunächst einen der beiden Zweige der Zuflußleitung mit dem zugehörigen Rückspülfilter und die Einlaßseite des anderen Rückspülfilters mit einer Abflußleitung. Im weiteren Verlauf seiner Hubbewegung schließt er den zum ersten Rückspülfilter führenden Leitungszweig ab und verbindet die Einlaßseite dieses Rückspülfilters mit einer Abflußleitung und gleichzeitig den zweiten Rückspülfilter unter Abschluß der bis dahin geöffneten Abflußleitung mit dem zugehörigen Leitungszweig der Zuflußleitung. Schließlich stellt er in seiner unter dem Beaufschlagungsdruck erfolgenden Totlage eine Verbindung beider Leitungszweige mit je einem der beiden Rückspülfilter her. Ein derartiger Steuerungsablauf stellt sicher, daß nach jedem Maschinenstillstand, beim Einschalten der Bergwerksmaschine, beide Filtereinsätze zunächst gespült werden, bevor die Maschine ihren Betrieb aufnimmt.

Die Dauer des Spülvorganges kann nach einem weiteren Erfindungsmerkmal im gewünschten Sinne verändert werden, wenn man die zur Beaufschlagung des mehrstufigen Kolbens dienende Flüssigkeitsleitung mit einer stufenlos verstellbaren Drossel ausrüstet, die von einem Leitungszweig überbrückt wird, der mit einem in Beaufschlagungsrichtung sperrenden Rückschlagventil ausgestattet ist. Mit Hilfe der Drossel läßt sich der dem Zylinder des mehrstufigen Kolbens zufließende Flüssigkeitsstrom dosieren und somit die Hubbewegung des Kolbens vergrößern oder verkleinern und dadurch die Dauer des Spülvorganges beeinflussen. Dagegen garantiert das Rückschlagventil der Zweigleitung einen ungehinderten Abfluß der vor dem Kolben anstehenden Flüssigkeit und damit die Rücklaufbewegung des Kolbens unter Federdruck, auch bei ausgeschalteter Maschine.

Zweckmäßigerweise wird der Kolben vom Druck der Spülflüssigkeit oder vom Kreislaufdruck der hydraulischen Winde der Bergwerksmaschine beaufschlagt. Diese Beaufschlagung kann in einem festen oder variablen Rhythmus erfolgen, dessen Zeitintervalle durch die Steuerelektronik der Bergwerksmaschine bestimmt werden.

Es ist aber auch möglich, den zwischen Filterein- und Filteraustritt bestehenden Differenzdruck zu messen und diesen beim Überschreiten eines vorgegebenen Wertes zum Auslösen eines Signals zu nutzen, das der Steuerelektronik zugeht und diese zur Abgabe eines die Beaufschlagung des Kolbens auslösenden Signals veranlaßt. Auf diese Weise wird die Folge der einzelnen Spülvorgänge von der Verschmutzung der Filterelemente abhängig gemacht und deren Anzahl auf das unumgänglich notwendige Maß beschränkt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Abbildungen dargestellt und im folgenden Beschreibungsteil näher erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 das Schaltschema der in einem Walzenlader vorhandenen Flüssigkeitsleitungen mit in der Durchlaßstellung befindlichem Kolben;

Fig. 2 den Kolben zu Beginn der Beaufschlagung;

Fig. 3 und 4 Zwischenstellungen des Kolbens.

Der nicht dargestellte Walzenlader ist mit zwei Schneidwalzen (1, 2) ausgerüstet, die beide über die Leitung (3) mit Flüssigkeit zur Staubbekämpfung und Kühlung ihrer nicht dargestellten Schneidwerkzeuge versorgt werden.

Eine weitere Leitung (4) führt den Antriebsmotoren (5, 6) beider Schneidwalzen (1, 2) und auch den Windenmotoren (7, 8) der Maschine Kühlflüssigkeit zu, die entweder über die Leitung (9) aus dem Walzenlader herausgeführt und in den Abbaustoß abgesprüht oder über die Leitung (10) zum Strebausgang zurückgeführt wird.

Wie die Fig. 1 zeigt, geht die in den Walzenlader eintretende Flüssigkeit zunächst den beiden Rückspülfiltern (11, 12) zu, deren Ausgangsseite mit der zu den Schneidwalzen (1, 2) und der zu den Motoren (5, 6, 7, 8) führenden Leitung (3) bzw. (4) verbunden ist. Jeder der beiden Rückspülfilter (11, 12) liegt in einem eigenen Leitungszweig (13, 14) (Fig. 2 bis 4), und beide werden über einen gemeinsamen Steuerzylinder (15), der mit einem mehrstufigen Kolben (16) ausgestattet ist, mit Flüssigkeit versorgt. Über die mit einem Magnetventil (17) ausgestattete und mit der Zuflußleitung (18) verbindbare Leitung (19) ist eine der beiden Kolbenstirnseiten beaufschlagbar, während die andere Kolbenstirnseite mit einer Feder (20) besetzt ist. Weiterhin sind vom Steuerzylinder (15) ausgehende Abgangsleitungen (21, 22, 23, 24) vorgesehen, von denen die Leitungen (21, 24) über die Ausgangsleitung (28) aus dem Walzenlader herausgeführt sind und die Leitungen (22, 23) eine weitere Verbindung zwischen dem Steuerzylinder (15) und den beiden Rückspülfiltern (11, 12) herstellen. Eine stufenlos einstellbare Drossel (25) befindet sich unmittelbar vor dem Steuerzylinder (15) in der Leitung (19). Sie wird von einem Leitungszweig (26) überbrückt, der mit einem Rückschlagventil (27) ausgestattet ist, welches in Beaufschlagungsrichtung des Kolbens (16) schließt.

In der Abbildung 2 ist der Kolben (16) in seiner Totlage dargestellt, in der er durch den Druck der Feder (20) gehalten wird. In dieser Lage schließt er beide Leitungszweige (13, 14) ab und trennt beide Rückspülfilter (11, 12) von der Zuflußleitung (18). Erfolgt eine Beaufschlagung des Kolbens (16) über die Leitung (19), so bewegt sich der Kolben (16) je nach Einstellung der Drossel (25) verhältnismäßig langsam gegen den Federdruck in seine andere Totlage. Bei diesem Vorgang nimmt er zuerst die in der Fig. 3 dargestellte Lage ein, in der er den Leitungszweig (13) und damit den Rückspülfilter (11) auf seiner Einlaßseite von der Flüssigkeitszufuhr trennt. Gleichzeitig verbindet er aber die Abgangsleitung (21) mit der Abgangsleitung (22) und gibt der Flüssigkeit - nachdem sie den Filter (12) passiert hat und von der Ausgangsseite in den Filter (11) eintritt - den Weg zur Ausgangsleitung (28) frei, auf dem sie alle aus den Filtermaschen ausgespülten Verunreinigungen ins Freie mitnimmt.

Dieser Vorgang wird unterbrochen, sobald der sich unter dem Beaufschlagungsdruck weiterbewegende Kolben (16) die Abgangsleitungen (21, 22) sperrt und damit gleichzeitig den Leitungszweig (13) freigibt. Der vorbeschriebene Vorgang wiederholt sich nunmehr beim Rückspülfilter (12), da der Kolben (16) nunmehr den zugehörigen Leitungszweig (14) sperrt und auch die Verbindung zwischen Zuflußleitung (18) und Rückspülfilter (12) unterbricht, aber auch die beiden Abgangsleitungen (23, 24) miteinander verbindet. Die aus dem Rückspülfilter (11) austretende Flüssigkeit tritt teilweise auch hier, vom Ausgang her, in den Rückspülfilter (12) ein, durchläuft ihn in umgekehrter Richtung und entfernt auf diese Weise über die Ausgangsleitung (28) auch die Verunreinigungen, die sich in dessen Filterelement angesammelt haben.

Sobald der Kolben (16) seine Totlage erreicht, ist der Spülvorgang beendet (Fig. 1). Beide Leitungszweige (13, 14) sind jetzt geöffnet und somit beide Rückspülfilter (11, 12) mit der Zuflußleitung (18) verbunden; gleichzeitig sind die Leitungen (22, 23) gesperrt.

Die Dauer des Spülvorganges wird im wesentlichen durch die Einstellung der Drossel (25) bestimmt und kann in der gewünschten Weise verändert werden. Eingeleitet wird der Spülvorgang durch das in der Leitung (19) befindliche Magnetventil (17), das von der nicht dargestellten Steuerelektronik des Walzenladers betätigt wird. Diese sorgt dafür, daß der vorbeschriebene Spülvorgang entweder beim Einschalten der Maschine oder aber in festliegender zeitlicher Folge abläuft. Möglich ist es auch, diesen Vorgang durch ein Signal auszulösen, das von der Druckdifferenz zwischen Filterein- und Filterausgang herrührt und mittels der Steuerelektronik des Walzenladers auf das Magnetventil (17) einwirkt.

Claims (4)

1. Steuerung des Flüssigkeitszulaufs zweier Rückspülfilter, die parallel zueinander in einer mit Wegeventilen ausgerüsteten gemeinsamen Flüssigkeitsleitung einer im Untertageeinsatz befindliche Bergwerksmaschine, beispielsweise eines Walzenladers, liegen, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle der Wegeventile ein einseitig gegen Federdruck hydraulisch beaufschlagbarer mehrstufiger Kolben (16) in der Flüssigkeitszuleitung (18) vor den Rückspülfiltern (11, 12) angeordnet ist, der bei seinem unter Beaufschlagungsdruck erfolgenden Hub zunächst einen der beiden Zweige (13, 14) der Zuflußleitung (18) mit dem zugehörigen Rückspülfilter (11, 12) und die Einlaßseite des anderen Rückspülfilters (12, 11) mit einer Ausgangsleitung (28) verbindet sowie im weiteren Verlauf seiner Hubbewegung den zum ersten Rückspülfilter (11, 12) führenden Leitungszweig (13, 14) abschließt, die Einlaßseite dieses Rückspülfilters (11, 12) mit einer Abflußleitung (21, 24) verbindet und gleichzeitig den zweiten Rückspülfilter (11, 12) unter Abschluß der bis dahin geöffneten Abflußleitung (21, 24) mit dem zugehörigen Leitungszweig (13, 14) der Zuflußleitung (18) verbindet sowie in seiner unter dem Beaufschlagungsdruck erfolgenden Totlage eine Verbindung beider Leitungszweige (13, 14) mit je einem der Rückspülfilter (11, 12) herstellt.

2. Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Beaufschlagung des mehrstufigen Kolbens (16) dienende Flüssigkeitsleitung (19) mit einer stufenlos verstellbaren Drossel (25) ausgerüstet ist, die von einem Leitungszweig (26) überbrückt wird, der mit einem in Beaufschlagungsrichtung sperrenden Rückschlagventil (27) ausgestattet ist.

3. Steuerung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (16) vom Druck der Spülflüssigkeit oder vom Kreislaufdruck der hydraulischen Winde der Bergwerksmaschine beaufschlagbar ist, und daß dessen Beaufschlagung in einem festen oder variablen Rhythmus erfolgt, dessen Zeitintervalle durch die Steuerelektronik der Bergwerksmaschine bestimmt werden.

4. Steuerung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen Filterein- und Filteraustritt bestehende Differenzdruck gemessen und beim Überschreiten eines vorgegebenen Wertes zum Auslösen eines Signals genutzt wird, das der Steuerelektronik zugeht und diese zur Abgabe eines die Beaufschlagung des Kolbens auslösenden Signals veranlaßt.