DEZENTRALE ENERGIEVERSORGUNGSEINHEIT ZUM EINSATZ IN BETRIEBEN DES UNTERTäGIGEN STEINKOHLENBERGBAUS

B e s c h r e i b u n g

Die Erfindung betrifft eine dezentrale Energieversorgungseinheit zum Einsatz in Betrieben des untertägigen Steinkohlenbergbaus und daran angeschlossene Arbeitsmaschine.

Im untertägigen Steinkohlenbergbau kommt eine Vielzahl von auf der Sohle untertägiger Grubenräume verfahrbaren Arbeitsmaschinen für unterschiedlichste Zwecke zum Einsatz, wie zum Beispiel für Lade- und Senkarbeiten, für Streckenreinigungsarbeiten, für Bohrarbeiten oder für Montagearbeiten jeglicher Art, wobei diese Arbeitsmaschinen in der Regel druckluftbetrieben sind.

Mit dem Einsatz derartiger Arbeitsmaschinen ist eine Reihe von Nachteilen verbunden. So ergibt sich zunächst ein begrenzter Bewegungsspielraum der Arbeitsmaschinen, der durch die erforderliche Verbindung zum Energieleitungsnetz, vorzugsweise zum fest installierten Druckluftnetz, aber auch zu einer Stromversorgung bedingt ist, was gleichzeitig bedeutet, dass derartige Arbeitsgeräte auch nur in solchen Teilen des Grubengebäudes

eingesetzt werden können, die mit einer entsprechenden Druckluftversorgung beziehungsweise elektrischen Versorgung ausgerüstet sind. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass bedingt durch den in einem fest installierten Druckluftnetz maximal anstehenden Druck und durch die begrenzte Verfügbarkeit ausreichend groß dimensionierter Druckluftanschlüsse die Leistungsfähigkeit von druckluftgetriebenen Arbeitsmaschinen begrenzt ist. Schließlich entsteht für das Umsetzen des jeweiligen Energieanschlusses insbesondere bei elektrisch betriebenen Maschinen, wie zum Beispiel bei längeren, zu bearbeitenden Streckenabschnitten, ein erheblicher Arbeitsaufwand. Diese vorgenannten Probleme führen dazu, dass bestimmte Arbeiten gar nicht oder nur mit einem entsprechend großen Aufwand zu mechanisieren sind beziehungsweise, dass die Leistungsfähigkeit der eingesetzten, insbesondere mit Druckluft arbeitenden Maschinen begrenzt ist. Hierzu zählen insbesondere auch die Durchführung von Reinigungsarbeiten unter einem Förderband in den sogenannten Bandstrecken und die Senkarbeiten in Abbaustrecken ohne eine ausreichende oder mit einer nur schwer zugänglichen Energieversorgung.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Mobilität und die Energieversorgung entsprechender Arbeitsmaschinen zu erhöhen und so deren Leistungsfähigkeit zu verbessern.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich einschließlich vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung aus dem Inhalt der Patentansprüche, welche dieser Beschreibung nachgestellt sind.

Die Erfindung sieht in ihrem Grundgedanken eine dezentrale Energieversorgung mit daran angeschlossener Arbeitsmaschine vor, bei welcher die Energieversorgungseinheit aus einem auf der Sohle untertägiger Grubenräume verfahrbaren Transportrahmen einem darauf angeordneten Dieselmotor als Antriebsaggregat, einer an den Dieselmotor koppelbaren Hydraulikpumpe einschließlich eines Tanks für die Hydraulikflüssigkeit, einem an den Dieselmotor koppelbaren Generator und einem an den

Dieselmotor koppelbaren Druckluftkompressor einschließlich eines angeschlossenen Druckluftspeichers sowie aus einer Steuereinheit mit einer zugeordneten Eigenstromversorgung besteht, und wobei die auf dem Transportrahmen der Energieversorgungseinheit angeordnete Hydraulikpumpe über eine Schlauchleitung an die mit einem hydraulischen Antrieb für ihre Arbeitsfunktionen ausgerüstete Arbeitsmaschine anschließbar ist.

Mit der Erfindung ist der Vorteil verbunden, dass jeder einzelnen Arbeitsmaschine eine entsprechende dezentrale Energieversorgungseinheit zugeordnet werden kann, so dass die Arbeitsmaschine unabhängig von im Grubengebäude installierten Versorgungsnetzen für insbesondere Druckluft und/oder elektrische Energie einsetzbar ist. Hierzu ist vorgesehen, den bei derartigen Arbeitsmaschinen üblichen Druckluftantrieb durch jeweils einen hydraulischen Antrieb zu ersetzen, der dann an die auf dem Gestell der dezentralen Energieversorgungseinheit angeordnete Hydraulikpumpe anschließbar ist. Da insofern die Energieerzeugungseinheit in Form der Hydraulikpumpe beziehungsweise von deren Antrieb nicht auf der Arbeitsmaschine installiert sind, kann die eigentliche Arbeitsmaschine in ihrer Auslegung und Baugröße kompakt bei gleichzeitig guten Handlingseigenschaften ausgelegt bzw. gehalten werden. Auch die dezentrale Energieversorgungseinheit ist bei entsprechend sachgerechter Auslegung ihrer einzelnen Versorgungsaggregate in ihren Abmessungen begrenzt zu halten, so dass beide Aggregate, Arbeitsmaschine und dezentrale Energieversorgungseinheit, gemeinsam auch unter den beengten Gegebenheiten eines untertägigen Grubengebäudes gut einsetzbar sind.

An weiteren Vorteilen ergibt sich eine Verbesserung der Maschinenausnutzung durch eine größere Flexibilität des Einsatzes der Maschine im untertägigen Grubengebäude, insbesondere in einer Strecke, ohne den im Stand der Technik erforderlichen zusätzlichen Transportaufwand durch ein drittes Betriebsmittel beziehungsweise ohne zusätzliche Demontage- bzw. Montagearbeiten für den Energieanschluss. Weiterhin steht eine wesentliche Steigerung der Leistungsfähigkeit gegenüber der üblichen manuellen, insbesondere Reinigungs- und Montagearbeit zu erwarten. Eine Vergrößerung

der Produktivität dürfte sich auch durch ein erhöhtes Leistungspotential der hydraulisch betriebenen Arbeitsmaschinen gegenüber den druckluftbetriebenen Arbeitsmaschinen ergeben. Aufgrund des Wegfalls entsprechender Zusatzarbeiten dürfte sich auch eine Erhöhung der Arbeitssicherheit durch Mechanisierung der Reinigungs- und Montagearbeiten einstellen, und schließlich kommt mit dem Einsatz der dezentralen Energieversorgungseinheiten alternativ ein Einsatz von im übertagebereich bekannten Baumaschinen auch Untertage in Frage, wie zum Beispiel von Bob- Cats und von sonstigen kleineren Arbeitsmaschinen.

Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, dass die Arbeitsmaschine über zusätzliche Versorgungsleitungen mit den auf dem Transportrahmen angeordneten Versorgungsaggregaten verbindbar ist. ; hierdurch ist es möglich, zusätzliche Arbeitsgerätschaften wie Schlagschrauber, Pickhämmer oder sonstiges, weiterhin mit Druckluft zu betreibendes Kleingerät an die Energieversorgungseinheit anzuschließen. Dies gilt auch für weitere, benötigte Aggregate wie elektrische Ventile, für die die dezentrale Energieversorgungseinheit auch eine elektrische Energieversorgung zur Verfügung stellt.

Soweit die erforderliche Steuereinheit zur Ansteuerung der einzelnen Funktionen der Energieversorgungseinheit mit Energie zu versorgen ist, ist nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen, dass die Eigenstromversorgung hierfür aus einer Batterie besteht.

Gemäß einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass für die Versorgung des Dieselmotors mit Brennstoff auf dem Transportrahmen ein Wechseltank angeordnet ist, der über marktübliche, tropffreie Schnellverschlusskupplungen an den Dieselmotor anschließbar ist. Stehen entsprechende Transportmittel für die Förderung entsprechender Wechseltanks nicht zur Verfügung, kann die Versorgung des Dieselmotors mit Brennstoff auch in entsprechend kleineren Gebinden erfolgen, wobei dann der auf dem Transportrahmen befindliche Wechseltank entsprechend aufzufüllen ist.

Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, dass der Transportrahmen mittels Kufen auf der Sohle verfahrbar ist, wobei die Konstruktion des Transportrahmens mit Kufen so einzurichten ist, dass beim Nachziehen des Transportrahmens auf unebener Sohle ein Umkippen des Transportrahmens verhindert ist. In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung wäre aber auch bei einem ebenen Untergrund eine Verfahrbarkeit des Transportrahmens auf der Sohle mittels Rollen einzurichten.

Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, dass die dezentrale Energieversorgungseinheit mittels eines mechanischen Verbindungsmittels, beispielsweise einer Kuppelstange oder einer Kette, mit der anzuschließenden Arbeitsmaschine verbindbar ist, so dass die Arbeitsmaschine im Zuge ihres Arbeitsfortschrittes die Versorgungseinheit hinter sich bis zum nächsten Betriebspunkt herziehen kann, ohne dass ein zusätzlicher Aufwand für den Transport der Arbeitsmaschine selbst sowie die neuerliche anschließende Arbeitsmaschine an ein Energieversorgungsnetz anfällt.

Je nach Auslegung der auf einer Energieversorgungseinheit installierten Versorgungsaggregate kann auch vorgesehen sein, dass an eine Energieversorgungseinheit beispielsweise zwei (oder mehrere) Arbeitsmaschinen anschließbar und von der dezentralen Energieversorgungseinheit mit Energie zu versorgen sind.

Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Transportrahmen durch Anbringung zusätzlicher Schutzbleche zu einem die auf dem Transportrahmen angeordneten Aggregate umschließenden Gehäuse erweiterbar ist, so dass die dezentrale Energieversorgungseinheit als kompaktes Bauelement mit entsprechend geschützten, daran angeordneten Aggregaten ausgebildet sein kann.

Es kann vorgesehen sein, dass auf dem Transportrahmen eine zum Eigentransport der dezentralen Energieversorgungseinheit einsetzbare Zugeinheit angeordnet ist; eine solche Zugeinheit kann beispielsweise als

Seilwinde oder Kettenzug ausgebildet sein, so dass sich die dezentrale Energieversorgungseinheit in Verbindung mit geeigneten Anschlagpunkten, beispielsweise am Ausbau untertägiger Grubenräume, selbst fortbewegen kann.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben, welches nachstehend beschrieben ist. Die einzige Figur zeigt eine dezentrale Energieversorgungseinheit in einer schematischen Darstellung ihrer Komponenten.

Die Energieversorgungseinheit ist auf einem transportablen Transportrahmen 10 angeordnet, der mit Transportkufen 1 1 versehen ist, so dass eine gleitende Fortbewegung über die Sohle eines Grubenraumes möglich ist.

Auf dem Transportrahmen ist ein Dieselmotor 12 untergebracht, dessen Treibstoffversorgung aus einem Dieseltank 13 erfolgt, der beispielsweise als Wechseltank ausgebildet sein kann. An den Dieselmotor ist eine Abgasanlage 17 angeschlossen, und der Dieselmotor wird gesteuert von einer Steuereinheit 18, die auch den Anlasser für den Dieselmotor enthält.

Der Dieselmotor seinerseits treibt eine Hydraulikpumpe 14 an, der ein Hydrauliktank 15 sowie ein Kühler 16 für die Hydraulikflüssigkeit zugeordnet sind. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist auf dem Transportrahmen 10 noch ein vom Dieselmotor 12 angetriebener Druckluftkompressor 19 mit einem nachgeschalteten Druckluftspeicher 20 angeordnet.

Die in der vorstehenden Beschreibung, den Patentansprüchen und der Zusammenfassung offenbarten Merkmale des Gegenstandes dieser Unterlagen können einzeln als auch in beliebigen Kombinationen untereinander für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.