Opis patentowy opublikowano: 02. 01. 1983 115609 Int. Cl.2 H02G 5/04 B60M1/34 Twórca wynalazku: . ..Uprawniony z patentu: Gewerkschaft Eisenhiitte Westfalia, Liinen (Re¬ publika Federalna Niemiec) Przewód zwlaszcza do zasilania w energie obszarów zagrozonych wybuchem jak przede wszystkim podziemnych obszarów objetych pracami górniczymi Wynalazek dotyczy przewodu, zwlaszcza do za¬ silania w energie obszarów zagrozonych wybuchem, jak przede wszystkim podziemnych obszarów obje¬ tych pracami górniczymi, posiadajacy rure wypel¬ niona obojetnym gazem, z wzdluznie przebiegajaca szczelina i suwak sluzacy jako zbieracz pradu, prze¬ chodzacy przez wzdluzna szczeline przewodu, przy czym do uszczelnienia .wzdluznej szczeliny przewi¬ dziane jest elastyczne uszczelnienie.•Do napedu przejezdnych elektrycznych maszyn znajdujacych sie w podziemnych obszarach objetych pracami górniczymi, jak zwlaszcza elektrowozów przewodowych albo urabiarek na przyklad znane sa z opisów patentowych RFN nr 1 515 340, 2 522 319, 2 522 320 i 2 522 321 przewody zasilajace w róznych wykonaniach, które chronione sa wewnatrz rury przewodowej, posiadajacej wzdluzna szczeline.Do uszczelnienia wzdluznej szczeliny stosowane sa elastyczne szczelinowe uszczelki, które w obsza¬ rze przenikania zbieracza pradu sa na przyklad dociskane przez klinowe elementy. Przy tym zo¬ staja korzystnie wstawione wezowe uszczelki, które rozszerzaja sie wskutek wewnetrznego cisnienia.Przy takich przewodach zaopatrujacych w energie jest takze znane to, ze do rury przewodowej wpro¬ wadza sie gaz ochronny, który utrzymuje rure prze¬ wodowa pod pewnym wewnetrznym cisnieniem tak, ze z zewnatrz nie moze wplywac do rury przewo¬ dowej zadne powietrze kopalniane.Gietkie wezowe uszczelki, rozszerzajace sie pod 10 15 25 30 wplywem wewnetrznego cisnienia, stosowane zwy¬ kle do uszczelniania szczelinowego nie sa wolne od wad. Podlegaja one w trudnej eksploatacji kopal¬ nianej stosunkowo wysokiemu zuzyciu tak, ze dzia¬ lanie uszczelki w ciaglym ruchu moze byc zawod¬ ne.Przy spadku wewnetrznego cisnienia w wezowych uszczelkach nie bywaja bez zarzutu uszczelnienia szczelinowe. Rura przewodowa w ruchu znajduje sie pod cisnieniem gazu ochronnego lub tym podobne;- go tak, ze nie jest zapewnione niezawodne uszczel¬ nienie, zwlaszcza w obszarze przenikania zbieracza pradu. Straty gazu ochronnego sa stosunkowo du¬ ze i musza byc w ruchu stale wyrównywane.Zadaniem wynalazku jest wykonanie przewodu zwlaszcza do zasilania w energie przejezdnych gór¬ niczych maszyn, zwlaszcza urabiarek i elektrowo¬ zów przewodowych, który powinien sie odznaczac przy prostej i mocnej budowie przede wszystkim ulepszonym uszczelnieniem szczelinowym.Zadanie to zostalo zgodnie z wynalazkiem roz* wiazane przez to, ze elastyczne uszczelnienie wy* konano w postaci plaskiej uszczelki, dajacej sie wy¬ stawiac ze swojego ukladu uszczelniajacego do wne¬ trza przewodu za pomoca suwaka..Zastosowanie plaskiej uszczelki dla uszczelnienia szczelinowego w stosunku do obecnie stosowanych, dajacych sie wypompowac wezowych uszczelek, prowadzi do znacznie mniejszych kosztów na usz* czelnienie jak równiez takze do zmniejszenia cal- 1156093 115609 4 kowitych wymiarów uszczelki. Równoczesnie za¬ chodzi mozliwosc stosowania odpornych na zuzy¬ cie uszczelek, zwlaszcza wykonanych z tasm me¬ talowych i stalowych, za pomoca których daje sie osiagnac niezawodne szczelinowe uszczelnienie w trudnych warunkach ruchu, istniejacych przede wszystkim w podziemnych kopalniach.Jezeli rura przewodu zasilajacego pracuje z ga¬ zem ochronnym pod cisnieniem, mozna tak wyko¬ nac uklad uszczelniajacy, ze plaskie elastyczne szczelinowe uszczelki zostaja odchylane i ustalane PjB^oiyMMyjKgwnetrznego cisnienia. ^zxtrme»sfc3Mj szerokosc plaskiej uszczelki jest ¦ wieksza niz szerokosc wzdluznej szczeliny tak, ze act% szczelina jest pokryta plaska uszczelka na calej ^'swej szerokosci.Zgodnie z korzystna postacia wykonania wyna¬ lazku, jako plaska uszczelke stosuje sie dwie tas¬ my uszczelniajace, z których jedna uszczelnia wzdluzna szczeline od wewnatrz, podczas gdy dru¬ ga pokrywa wzdluzna szczeline od zewnatrz. Przez to mozna osiagnac szczególnie skuteczne uszczel¬ nienie szczelinowe, przy czym tasma uszczelniaja¬ ca lezaca na zewnatrz równoczesnie spelnia funk¬ cje uszczelnienia pyloszczelnego, które zapobiega wnikaniu zanieczyszczen do wzdluznej szczeliny przewodu i w obszar uszczelnienia wewnetrznej uszczelki.Przy stosowaniu stalowych tasm zaleca sie uzy¬ cie trwalego magnesu, który utrzymuje stalowa tas¬ me lub pare stalowych tasm plaskiego uszczelnie¬ nia w szczelnym polozeniu.Aby osiagnac takze tam skuteczne uszczelnienie, gdzie plaska uszczelka jest otwierana przez suwak, zbieracz pradu stanowi tu suwak. Ma on porusza¬ jaca sie w przewodzie ploze, lub tym podobne urza¬ dzenie obejmujace plaska uszczelke, która jest wy- chylna w przestrzeni wewnetrznej plozy, otwartej w kierunku wzdluznej szczeliny. Przy tym ploza suwaka jest polaczona przez klinowy element sliz¬ gowy, przechodzacy przez wzdluzna szczeline prze¬ wodu i wychylajacy plaska uszczelke z zewnetrz¬ nym suwakiem, poruszajacym sie po zewnetrznej stronie przewodu. Suwak w swoim obwodowym ob¬ szarze posiada zewnetrzna uszczelke, naciskajaca elastycznie na przewód. W ten sposób mozna osia¬ gnac to, ze takze w obszarze dzialania suwaka uzy¬ skuje sie skuteczne uszczelnienie wzdluznej szcze¬ liny. Przy tym uklad uszczelniajacy w korzystny sposób mozna tak wykonac, ze zewnetrzny suwak obejmuje zewnetrzna tasme uszczelniajaca pary tasm uszczelniajacych, a element slizgowy sklada sie z podwójnego klina rozpierajacego obie tasmy uszczelniajace.Korzystne jest równiez kiedy plozie suwaka przy¬ porzadkowane jest urzadzenie dociskajace, lub tym podobne, które utrzymuje ploze suwaka z jej srod¬ kiem uszczelniajacym w przyleganiu do sciany przewodu, wykazujacej wzdluzna szczeline. Suwak i jego wewnetrzna ploza i/albo zewnetrzny suwak powinny byc celowo zaopatrzone w rolki docisko¬ we, które w przednim obszarze suwaka utrzymuja plaskie uszczelnienie w szczelnym ukladzie, lub we wstecznym obszarze suwaka cofaja plaskie uszczel¬ nienie z jego polozenia uszczelnienia.Przewód wedlug wynalazku moze miec szczegól¬ nie korzystnie zastosowanie jako szynoprzewód do zasilania w prad przejezdnych elektrycznych ma¬ szyn, jak urabiarek, elektrowozów przewodowych 5 i tym podobnych.W przypadku gdy pracuje on z gazem ochron¬ nym, doprowadzanie ochronnego gazu do obszaru odbierania pradu nastepuje z zewnatrz przez su¬ wak. 10 Wskutek bardzo dobrego dzialania uszczelniaja¬ cego przewód wedlug wynalazku przy stosunkowo nieuniknionej nieznacznej stracie przecieku gazu, utrzymuje wymagane wewnetrzne cisnienie. Prze¬ wód wedlug wynalazku dzieki swojemu niezawod- 15 nemu uszczelnieniu moze byc takze stosowany jako pneumatyczny lub hydrauliczny przewód do srod¬ ków bedacych pod cisnieniem, sluzacych do napedu na przyklad podziemnych urabiarek.Zgodnie z wynalazkiem przewód moze byc sto¬ sowany do zasilania w wode pod cisnieniem dysz rozpylajacych, sluzacych do stracania pylu, które sa usytuowane przy wrebiarne, przejezdnej wzdluz sciany struga itp.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w wy¬ branym przykladzie wykonania na rysunku, na któ¬ rym fig. 1 przedstawia przewód w czesciowym przekroju wzdluznym, wedlug linii I—I na fig. 3; fig. 2 — przewód w czesciowym przekroju wzdluz¬ nym, wedlug linii II—II na fig. £; fig. 3 — przewód 30 w przekroju poprzecznym wedlug linii III—III na fig. 1; fig. 4 — przewód w przekroju poprzecznym wedlug linii IV—IV na fig. 2; fig. 5 — klinowy element slizgowy w perspektywicznym rzucie, sta¬ nowiacy czesc skladowa suwaka. 35 Przewód wedlug wynalazku ma postac rury o skrzynkowym profilu, która sklada sie z pojedyn¬ czych sztywnych albo gietkich odcinków rurowych polaczonych ze soba i posiada przechodzaca na wy¬ lot wzdluzna szczeline 11,'w której ujety jest suwak 40 12, polaczony z jezdna maszyna, stanowiacy zbie¬ racz pradu. Wewnatrz rury przewodowej znajduje sie szynoprzewód 13. Odbiór pradu nastepuje za pomoca suwaka 14, który jest usytuowany przy su¬ waku 12. 45 : Do uszczelnienia wzdluznej szczeliny 11 jest prze¬ widziana plaska uszczelka, która sklada sie z dwóch elastycznych tasm 15 i 16, których szerokosc jest wieksza od szerokosci wzdluznej szczeliny 11 i któ¬ re sa utworzone z cienkich wysokoodpornych na 50 zuzycie stalowych tasm.Tasma uszczelniajaca 15 usytuowana jest na we¬ wnetrznej stronie scianki przewodu 17 zawieraja¬ cego wzdluzna szczeline 11. Tworzy ona wewne¬ trzna uszczelke, która uszczelnia wzdluzna szczeli- 35 ne 11 na calej dlugosci i szerokosci.Tasma uszczelniajaca 16 tworzy natomiast zew¬ netrzna uszczelke, która uszczelnia wzdluzna szcze¬ line 11 na zewnetrznej jej stronie i która przede wszystkim sluzy jako uszczelnienie przeciwpylowe, 80 które przeszkadza wnikaniu pylu w rure przewo¬ dowa. Obie tasmy uszczelniajace 15 i 16 sa utrzy¬ mywane w polozeniu uszczelnienia przez trwale magnesy 18 dociskajace je do scianki przewodu 17 i leza na obu stronach wzdluznej szczeliny mie¬ dzy obiema tasmami uszczelniajacymi.5 11W69 6 Suwak 12 ma ploze 19 poruszajaca sie w prze¬ wodzie 10, która jest polaczona na stale z zewne¬ trznym suwakiem 21 przez klinowy i jarzmowy ele¬ ment slizgowy 20, przechodzacy przez wzdluzna szczeline 11. Ploza 19 suwaka 12 przechodzi i obej¬ muje tasme uszczelniajaca 15. Posiada ona we¬ wnatrz przestrzen 22, na swojej stronie zakresko- wanej, w kierunku wzdluznej szczeliny 11, w któ¬ rej odchylona jest tasma uszczelniajaca 15. Na swo¬ jej stronie skierowanej w kierunku scianki prze¬ wodu 17 ploza 19 suwaka 12 posiada uszczelke 23, która sklada sie na przyklad z elastycznych listew lub tym podobnych, znajdujacych sie pod naciskiem sprezyn, które uszczelniaja ploze 19 suwaka 12 wzgledem scianki 17 przewodu w jej obszarze ob¬ wodowym, obejmujacym wewnetrzna przestrzen 22.Element slizgowy 20 jak to widac na fig. 3 i fig. 5 ma profil zblizony do litery H. Jest on wykonany jako podwójny klin i zaopatrzony jest on w kli¬ nowe przeciwnie skierowane powierzchnie slizgo¬ we 24 i 25, zbiezne do obu konców elementu sliz¬ gowego.Element slizgowy 20 znajdujacy sie w wewnetrz¬ nej przestrzeni 22 plozy 19 suwaka 12 i zamocowa¬ ny tu do boku 27 (fig. 3) plozy 19 suwaka 12 prze¬ chodzi swoim waskim profilowym srodnikiem 26 przez wzdluzna szczeline 11, przy czym obie tasmy uszczelniajace 15 i 16, jak to pokazano na fig. 1, 2 i 4, sa odchylane przez klinowe powierzchnie sliz¬ gowe 24 i 25 w wewnetrznej przestrzeni plozy 19 suwaka 12 lub w wewnetrznej przestrzeni 28 ze¬ wnetrznego suwaka 21. Zewnetrzny suwak 21 w swojej wewnetrznej przestrzeni 28 posiada równiez elastyczne obwodowe uszczelnienia 29 opasujace po¬ wierzchnie, które przylegaja szczelnie do zewnetrz¬ nej powierzchni scianki przewodu 17 i tym samym tworza zewnetrzne uszczelnienie suwaka 21, które uszczelnia strone zewnetrzna wzdluznej szczeliny 11 w obszarze otworu plaskiego uszczelnienia.Uszczelki 23 usytuowane przy plozie 19 tworza wewnetrzne uszczelnienie suwaka, które uszczelnia¬ ja wzdluzna szczeline 11 w obszarze otworu plaskiej uszczelki we wnetrzu przewodu 10. Przez to jest zabezpieczone niezawodne uszczelnienie przewodu 10 takze tam, gdzie suwak 12 przebiegajacy wzdluz przewodu 10 otwiera plaskie uszczelki 15 i 16.Na plozie 19 suwaka 12 jest usytuowane urza¬ dzenie dociskajace 30, skladajace sie z obciazonej sprezyna dzwigni, która jednym krazkiem 31 opie¬ ra sie. o strone wewnetrzna górnej scianki przewo¬ du 10 i przy tym naciska ploze 19 suwaka 12 na dól ku rozcietej scianie 17 przewodu i utrzymuje sie w styku z ta powierzchnia scianki.Zarówno ploza 19 suwaka 12 jak i zewnetrzny su¬ wak 21 w swojej wewnetrznej przestrzeni 22 albo 28 posiadaja naciskowe rolki 32 albo 33, które u- trzymuja lub stawiaja na powrót w ukladzie usz¬ czelniajacym tasmy uszczelniajace 15 i 16 bezposre¬ dnio przed elementem slizgowym 20, rozpierajacym je i bezposrednio za nim w ukladzie uszczelniaja¬ cym.Elektryczny kabel 34 dla odbioru energii elektry¬ cznej zostaje wyprowadzony z zewnatrz bocznie przez suwak 12 i jego wewnetrzna przestrzen 22. 28 na wskros do suwaka 14. Jest on przy plozie 19 suwaka 12 uszczelniony za pomoca uszczelnienia ka¬ blowego 35. Do suwaka 12 jest takze przylaczony przewód 36 dla doprowadzania ochronnego gazu, na przyklad azotu, który przechodzi przez suwak i wpa¬ da w poblizu miejsca odbioru energii do przewodu 10.Przez przewód 36 zostaje wprowadzony z zew¬ natrz ochronny gaz do przewodu 10. Ochronny gaz moze byc na przyklad pobierany z gazowego zbior- nika„ który znajduje sie przy jezdnej maszynie Przy tym ewentualnym miejscu nieszczelnosci po¬ wstaje zawsze przenikanie gazu z wnetrza rury na zewnatrz, co moze powodowac eksplozje gazu.Jako dodatkowe srodki bezpieczenstwa moga sta¬ nowic zdalne glowice pomiarowe, wskazujace nie¬ bezpieczenstwo eksplozji gazu, które sa wbudowane w suwak i które przy istnieniu niebezpieczenstwa eksplozji gazu wylaczaja uklad natychmiast z eks¬ ploatacji.W wyzej opisanym przykladzie wykonania jako plaskie uszczelki zastosowane zostaly cienkie tasmy.Zamiast nich moga byc stosowane takze tasmy uszczelniajace, w danym przypadku, z innych wy- sokoodpornych na zuzycie materialów, na przyklad z uzbrojonego tworzywa sztucznego, które przez na¬ niesienie ferromagnetycznego materialu pozwalaja sie takze namagmetyzowac, aby za pomoca trwale¬ go magnesu 18 utrzymac tasme w polozeniu usz¬ czelniajacym. Zamiast trwalego magnesu moga byc zastosowane takze inne urzadzenia, na przyklad sprezyny.Przewód wedlug wynalazku z uwagi na swoje wysokie wlasciwosci uszczelniajace moze byc rów¬ niez stosowany jako pneumatyczny albo hydrauli¬ czny przewód cisnieniowy. Suwak jest w tym przy¬ padku tak wykonany, ze sluzy on jako odbiornik dla srodka cisnieniowego.W przewodzie zasilajacym wedlug wynalazku, ka¬ zdy obszar przenikania odbiornika lub suwaka zo¬ staje uszczelniony przez uszczelki obwodowe 23, 29, usytuowane na suwaku, przez co osiagniete zostaje szczególnie skuteczne uszczelnienie przewodu. To uszczelnienie suwaka daje sie takze nastepnie za¬ stosowac, gdy opisane plaskie uszczelki 15, 16 za¬ stapi sie przez inne uszczelki szczelinowe lub tym podobne. Istnieje przy tym mozliwosc istnienia ob¬ wodowego uszczelnienia uszczelniajacego obszar przenikania suwaka lub tylko wewnetrznej strony przewodu, lub tylko zewnetrznej strony przewodu, chociaz równoczesny uklad wewnetrznej uszczelki 23 i zewnetrznej uszczelki 29 jest szczególnie korzy¬ stny.Nastepnie zaleca sie równiez uszczelnienie miejsc przeprowadzenia przewodu 34 przez suwak, jak to jest pokazane na fig. 2, uszczelka 35. PL