!HU000213897B_! (19) Országkód:
HU
SZABADALMI LEÍRÁS (21) A bejelentés ügyszáma: P 95 02009 (22) A bejelentés napja: 1995. 06. 30.
(11) Lajstromszám:
213 897 B (51) Int. Cl.$
E 21 D 23/00 G 01 B 21/32
(40) A közzététel napja: 1996. 12. 30. (45) A megadás meghirdetésének a dátuma a Szabadalmi Közlönyben: 1997. 11. 28.
(72) (73) Feltalálók és szabadalmasok: dr. Debreczeni Elemér, Miskolc (HU) dr. Deák Endre, Miskolc (HU) Kovács Tamás, Tatabánya (HU) dr. Ladányi Gábor, Miskolc (HU) Mokánszki Béla, Tatabánya (HU) (54)
(74) Képviselõ: S.B.G. & K. Budapesti Nemzetközi Szabadalmi Iroda, Budapest
Eljárás és berendezés bányászati páncélpajzs vizsgálatára
(57) KIVONAT A találmány tárgya eljárás és berendezés bányászati páncélpajzs vizsgálatára, amelynek során a páncélpajzsot összeszerelt állapotában mechanikai terhelésnek tesszük ki, és ellenõrizzük a páncélpajzs mechanikai és hidraulikus részeinek a terhelés közbeni viselkedését. A találmány szerinti eljárást az jellemzi, hogy a páncélpajzsot (10) legalább két keretszerkezettel (1, 2) övez-
zük, és a mechanikai terhelést, a páncélpajzs (10) saját hidraulikus támjaival (6) fejtjük ki és a keretszerkezeteknek (1, 2) a páncélpajzsot (10) alul és felül áthidaló tartóival (3) szemben. A berendezést az jellemzi, hogy a páncélpajzsot (10) övezõ legalább két keretszerkezete (1, 2) van, és ezekhez tartozó, a páncélpajzs (10) oldalai mellett álló rúdjai (11, 12, 21, 22), a rudakhoz (11, 12, 21, 22) eltolhatóan kapcsolt, a páncélpajzsot (10) alul illetve felül áthidaló tartói (3) vannak.
2. ábra
A leírás terjedelme: 5 oldal (ezen belül 1 lap ábra)
HU 213 897 B
MAGYAR KÖZTÁRSASÁG MAGYAR SZABADALMI HIVATAL
1
HU 213 897 B
A találmány tárgya eljárás és berendezés bányászati páncélpajzs vizsgálatára. A földalatti bányászatban ismert és széles körben alkalmazott páncélpajzsokat használatbavételük elõtt és meghatározott idõtartamú üzemeltetés után meg kell vizsgálni. E vizsgálat célja annak tisztázása, hogy a páncélpajzs mechanikus és hidraulikus szervei mekkora terhelés viselésére képesek, sérültek-e, káros deformációt szenvedtek-e, és általános értelemben alkalmasak-e a feladatuk ellátására a tõlük várt biztonsággal. A bányászati páncélpajzsok vizsgálatára szolgáló berendezések épületnyi szerkezetek. A berendezésnek kamraszerû részébe állítják a vizsgált páncélpajzsot. A kamrában a berendezéshez tartozó acélvázhoz képest mozgatható alsó és felsõ terhelõ lapok között van a páncélpajzs. A terhelõ lapok lényegében terhelést közvetítõ acél-tömbök, amelyeknek a páncélpajzsot közrefogó felületei egymással párhuzamosak. A páncélpajzsok vizsgálat közbeni terhelését a terhelõ lapokhoz szorítás révén vagy a páncélpajzshoz tartozó hidraulikus támokkal biztosítják, vagy a terhelõ lapok hidraulikus hengerekkel történõ megtámasztásával – kívülrõl való megtámasztásával – oldják meg. Az elõbbiekben vázolt berendezések helyhez kötött, nagy építmények és mint ilyenek nem szállíthatók. Ezért csak a berendezések felállítási helyén végezhetõk a páncélpajzsok vizsgálatai. Ilyen berendezésbõl egy-egy országban csak néhány fordul elõ, sõt számos olyan ország ismeretes, ahol egyetlen ilyen berendezés van. Ezzel magyarázható, hogy a berendezések ismertetése hiányzik mind a szabadalmi, mint az egyéb irodalomból. A páncélpajzsok vizsgálatára vonatkozó ismert eljárásokat az e célra használt berendezések determinálják. Közös ismérvekkel rendelkezõ változatokból általános eljárásnak tekinthetõ az az ismert vizsgálati módszer, amelynek értelemben a vizsgálni szándékolt páncélpajzsot összeszerelt állapotában egy helytálló berendezés egymással párhuzamos felületekkel rendelkezõ terhelõ lapjai közé juttatják, majd a páncélpajzs saját hidraulikus és/vagy a vizsgáló berendezés hidraulikus támjaival a terhelõ lapok révén biztosítják a páncélpajzs igénybevételét. Ezen igénybevétel közben vagy ez után ellenõrzik – mérik, regisztrálják – a vizsgált páncélpajzs mechanikai és hidraulikus részeinek viselkedését és változásait. Az ismert berendezések és a velük végrehajtható eljárások káros tulajdonságai, hátrányai fõleg abból a körülménybõl származnak, hogy a berendezés helytálló, tehát nem szállítható, nagy méretû építmény. Emiatt a vizsgálni szánt páncélpajzsokat kell eljuttatni a vizsgáló berendezéshez. Egy-egy páncélpajzs tömege 20 tonna körüli lehet, de sok esetben ennél nagyobb tömegû páncélpajzsok vannak üzemben. Belátható, hogy ilyen nagy tömegû szerkezetek eljuttatása a vizsgálat helyére – ami esetleg több száz kilométeres szállítással jár – tetemes költséget igényel. A költségtényezõk persze nem csak a szállítással járó közvetlen kiadásokból állnak, hanem a többszöri szerelési munkák költségeit is figyelembe kell venni, továbbá azt a kárt, illetve azt az elmaradt anyagi eredményt, amit a páncélpajzsok vizsgálat miatti üzemkiesése okoz.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 2
2
Hátránya még az ismert vizsgáló berendezéseknek, hogy csak olyan páncélpajzsok vizsgálatára alkalmasak, amelyeknél a pajzstetõ és a talp egymással párhuzamos helyzetbe állítható. Az ismert vizsgáló berendezéseknél ugyanis olyan terhelõ lapok vannak – mint azt a korábbiakban leírtuk – amelyeknek a páncélpajzsot közrefogó felületei egymással párhuzamosak. Viszont sok olyan páncélpajzs van – fõleg a fõteomlasztásos bányamûvelés helyein – amelyeknél a pajzstetõ nem állítható a talppal párhuzamos helyzetbe. Vannak ismert megoldások, amelyek nem kellõen alapos szemlélet mellett a találmányhoz közelállónak tûnhetnek. Ilyen megoldás például a 36 00 111 számú DE OS ismertette szerkezet. E szerkezet megnevezése a megjelölt nyomtatvány szerint „Generátor biztosítás dinamikus terheléséhez”. A hivatkozott nyomtatvány értelmében – ami egyébként szakmai körökben általánosan ismert – kedvezõtlen bányászati körülmények között a biztosítással ellátott bányatérségek fedõkõzete nagy darabban szakad meg és ez a biztosító berendezést dinamikusan terheli. A bányászatban ezt a jelenséget kõzetsújtásnak nevezik. A szóban forgó nyomtatványból kitûnõ berendezés a kõzetsújtás modellezését célozza és lényege egy henger-dugattyú elempár. A hengertérrel kapcsolatban álló kamrában robbantást hajtanak végre és ennek révén biztosítják azt a dinamikus terhelést, amely az említett modellezéshez szükséges. A hivatkozott leírás olyan szerkezet kialakítását javasolja, amely a robbantás folytán fellépõ igénybevétel ellenére károsodásra nem hajlamos és többször is felhasználható. Az ismertetés tehát egy modellezés elemének kialakítására korlátozódik, de nem terjed ki a páncélpajzsok komplex vizsgálatára alkalmas eljárásra és berendezésre. Figyelemre méltó még a 4 433 945 számú US PS. E nyomtatványból eljárás és berendezés ismerhetõ meg bányászati páncélpajzsok szabályozására. Az ismertetés szerint a pajzstetõt a fõtérhez szorító erõ szabályozására egy túlnyomást elõidézõ hidraulikus hengert alkalmaznak, amely a beépített hidraulikus támokkal összeköttetésben van és szabályozza a nyitónyomást (amelynél a pajzs enged) a pajzstetõ helyzetétõl és a hidraulikus támok dõlésszögétõl függõen. Látható, hogy ez a nyomtatvány sem ad kitanítást olyan eljárás és berendezés létrehozásához, amelynek segítségével páncélpajzs szilárdsági vizsgálata végezhetõ el a beépítési helytõl függetlenül. Felmerül még a technikai szint vizsgálatánál a 4 226 558 számú US PS. E nyomtatvány ismertette vezérlõ rendszert kifejezetten a széleshomlokú frontfejtések biztosításánál alkalmazott önjáró biztosítóberendezések hidraulikus vezérlésének kiegészítésére tervezték. E biztosítóberendezéseknél lényeges, hogy az egyes pajzsegységek beléptetés után a kõzetviszonyokhoz illeszkedõ módon legyenek elõkészítve. Ezt a beépített támok megfelelõ nyomás alá helyezésével érik el. A szokásos megoldásoknál az elért elõfeszítési nyomás erõsen függ attól, hogy a kezelõ személy milyen hosszú ideig tartja nyitva a vezérlõ szelepet, de befolyásolja a mögöttes hidraulikus táphálózat kialakítása is. A leírás szerinti rendszernél egy segédszelepen keresztül táplálják meg a
1
HU 213 897 B
támokat. A segédszelep nyitását a kezelõ által mûködtetett vezérlõszelep nyitásakor érkezõ alacsonyabb nyomás vezérli, míg zárása a támokban kialakult nagyobb nyomás hatására következik be, függetlenül attól, hogy a kezelõ a vezérlõszelepet milyen hosszan tartotta nyitva. E rövid összefoglaló alapján megállapítható, hogy ez a nyomtatvány sem ismertet sem eljárást sem berendezést páncélpajzsok szilárdsági vizsgálatához. A találmány szerinti eljárás elé kitûzött cél az volt, hogy módszert biztosítson páncélpajzs szilárdsági vizsgálatához, mégpedig olyan módszert, amely lehetõvé teszi, hogy a páncélpajzs vizsgálatait az alkalmazási helyének közelében végre lehessen hajtani. A találmány szerinti berendezés elé kitûzött cél az volt, hogy egyszerû, kis tömegû, könnyen össze- és szétszerelhetõ, problémamentesen szállítható legyen, és így magát a berendezést kell illetve lehet a vizsgálat helyére juttatni. Másodlagos cél volt a találmány szerinti berendezéssel kapcsolatban, hogy tegye lehetõvé olyan páncélpajzsok vizsgálatát is, amelyeknél a pajzstetõ és a talp egymással párhuzamos helyzete nem biztosítható. A találmány szerinti eljárás révén a kitûzött cél elérhetõ, mert nem igényel helytálló, nagy építményt, hanem helyszíni szereléssel párosuló mûveletek révén folytatható le általa a páncélpajzs vizsgálata. A javasolt eljárás értelmében a páncélpajzsot legalább két keretszerkezettel övezzük. Egy-egy keretszerkezet melletti, álló rudakból és az ezekhez kapcsolt, magassági irányban állítható és rögzíthetõ helyzetû tartókból áll. A tartók a páncélpajzs alatt és felett helyezkednek el a páncélpajzshoz képest keresztirányban. A keretszerkezetek összeszerelése után a vizsgálathoz szükséges terhelést a páncélpajzs saját hidraulikus támjaival fejtjük ki. Ennek keretében a hidraulikus támokkal a páncélpajzs talpát és a pajzstetõt mintegy szétfeszítjük, illetve ebben a szétfeszítési értelemben nekinyomjuk a páncélpajzsot alul és felül áthidaló tartóknak. A hidraulikus támokkal kifejtett terhelés mértékére vonatkozó adatok, a páncélpajzs egyes elemei deformációjának meghatározási módjai és mértékei, valamint a vizsgálat regisztrálása, kiértékelése és dokumentálása kívül esik a találmány körén, ezért e témák tárgyalását e szabadalmi leírás nem tartalmazza. A találmány szerinti eljárás lényege tehát, hogy a páncélpajzsot legalább két keretszerkezettel övezzük, és a mechanikai terhelést a páncélpajzs saját hidraulikus támjaival fejtjük ki a keretszerkezeteknek a páncélpajzsot alul és felül áthidaló tartóival szemben. A találmány szerinti berendezés az elé kitûzött cél elérését azáltal biztosítja, hogy néhány rúd és tartó alkotta szerkezetet foglal magába és ezek a szerkezetek illetve azok elemei egyszerûen, könnyen szállíthatók és gyorsan összeszerelhetõk a mérés illetve vizsgálat helyszínén. A találmány szerinti berendezés segítségével a páncélpajzsok vizsgálata bányaüzem területén végrehajtható, esetleg a föld alatt is, ha ott a vizsgálathoz szükséges kamraszerû tér rendelkezésre áll. Ily módon a találmány szerinti berendezés révén lehetõvé válik, hogy nem a
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 3
2
páncélpajzsot kell a vizsgáló berendezés helyszínére szállítani, hanem a vizsgálathoz szükséges szerkezeti elemeket a páncélpajzsokat alkalmazó bányaüzemhez. Ez utóbbi szállítási és szerelési tevékenység lényegesen egyszerûbb, olcsóbb és gyorsabb, mint az elõbbi. A találmány szerinti berendezés lényegében két keretszerkezetet foglal magába. Elvileg több keretszerkezetet is tartalmazhat a berendezés, de általában két keretszerkezet szükséges a feladat egzakt megoldásához. Egy-egy keretszerkezethez két rudat és két tartót alkalmazunk. A rudak a vizsgált páncélpajzs két oldalán állnak és ezek között vannak a tartók, amelyek a páncélpajzsot alul illetve felül áthidalják. A tartók a rudakhoz képest magasság irányában állíthatók és helyzetükben rögzíthetõk. Célszerû ennek érdekében a rudakon elcsúsztatható hüvelyeket alkalmazni, és ezekhez a hüvelyekhez lehet rögzíteni, pl. hegeszteni a tartókat. A tartók helyzetét a rudak csavarmenetes szakaszaihoz csatlakoztatott menetes hüvelyekkel lehet biztosítani, behatárolni, Az alsó tartókhoz lábakat elõnyös rögzíteni, pl. hegesztéssel. A lábak a berendezés összeszerelésénél nyújtanak segítséget. A találmány szerinti berendezés olyan esetekben is alkalmazható, ha a páncélpajzs pajzstetõje a talphoz képest csak ferde helyzetû lehet. Ezt a berendezés papucsai teszik lehetõvé. Ezek a papucsok a páncélpajzs eleme – pajzstetõ – és a tartó közé vannak iktatva és beállást tesznek lehetõvé azzal, hogy egyik oldaluk hengeres vagy szférikus felületû. A találmány szerinti berendezés lényege tehát, hogy a páncélpajzsot övezõ legalább két keretszerkezete van, és ezekhez tartozó, a páncélpajzs oldalai mellett álló rúdjai, rudakhoz eltolhatóan kapcsolt, a páncélpajzsot alul illetve felül áthidaló tartói vannak. A találmány szerinti berendezés egy célszerû kivitelét képezi az olyan megoldás, amelynek a felsõ tartók és a páncélpajzs ezek alatt lévõ eleme, pl. pajzstetõ közé iktatott, egyik oldalán szférikus vagy hengeres felülettel ellátott papucsai vannak. Egy további elõnyös kiviteli alakja a találmány szerinti berendezésnek az, ahol az alsó tartókhoz rögzített lábak vannak. Célszerû úgy kialakítani a találmány szerinti berendezést, hogy annak a rudakon elcsúsztatható, a tartókkal merev kapcsolatban álló hüvelyei és ezeket támasztó menetes hüvelyei legyenek. A találmány szerinti berendezést a csatolt rajzon szemléltetett példakénti kiviteli alak kapcsán ismertetjük részletesen. A rajzon az 1. ábra a példakénti berendezés és a vizsgált páncélpajzs nézete, a 2. ábra az 1. ábrának megfelelõ baloldali oldalnézet. A találmány szerinti berendezés rajzon szereplõ példakénti kiviteli alakjának a vizsgált 10 páncélpajzsot az 1 és 2 keretszerkezetek övezik. A 10 páncélpajzs szerkezetébõl csak a jellegzetes elemeket tüntettük fel. Így a 4 talpat, az 5 pajzstetõt, az ezeket összekapcsoló 9 karokat és a 6 hidraulikus támokat. Az 1 keretszerkezethez a 11 rúd és a 12 rúd tartozik. A 11 és 12 rudak a 10 páncélpajzs mellett állnak úgy,
1
HU 213 897 B
hogy ezt közrefogják. A 11 és 12 rudakat alul és felül áthidalják a 3 tartók. A 3 tartók nagy inerciájú gerendák. Az alsó 3 tartó a 14 hüvelyekhez van rögzítve, pl. hegesztve. A felsõ 3 tartó ugyanúgy a 16 hüvelyekhez. A 14 és 16 hüvelyek a 11 illetve 12 rudakon elcsúsztathatók. A 14 hüvelyeket alulról a 15 menetes hüvelyek, a 16 hüvelyeket felülrõl a 13 menetes hüvelyek képesek megtámasztani. A 2 keretszerkezethez a 21 rúd és a 22 rúd tartozik. Ezek is oldalról közrefogják a 10 páncélpajzsot. E rudakat is egy alsó és felsõ 3 tartó hidalja át. A 2 kerethez tartozó alsó 3 tartó a 24 hüvelyekhez van rögzítve, a felsõ 3 tartó pedig a 26 hüvelyekhez. A 26 hüvelyeket a 23 menetes hüvely tudja felülrõl támasztani. A 24 hüvelyeket pedig a 25 menetes hüvelyek támasztják alulról. Mindkét keretszerkezethez tartozó alsó 3 tartók 7 lábakkal vannak ellátva. Ezek a 7 lábak az alsó 3 tartókhoz hegesztett lemezek lehetnek. Minthogy a példakénti esetben az 5 pajzstetõ nem állítható a 4 talp síkjával párhuzamos helyzetbe, ezért – a terhelés egzakt biztosítása érdekében – a 8 papucsok vannak a fölsõ 3 tartók és az 5 pajzstetõ közé iktatva. A 8 papucsok legalább egyik oldala hengeres vagy szférikus felületû. A találmány szerinti eljárás lefolytatása és a példakénti berendezés használata illetve mûködése a következõképpen történik. A vizsgálni szándékolt páncélpajzsot a bányában vagy a bányaüzem felszíni telepén – akár szabadtéren, akár csarnokban – elõ kell készíteni a vizsgálathoz. A találmány szerinti berendezés összeállítását a 11, 12 és 21, 22 rudak és az alsó 3 tartók együttesével kell kezdeni. Az alsó 3 tartók magasságát a 15 és 25 menetes hüvelyek segítségével lehet beállítani. A vázolt szerelést az alsó 3 tartók 7 lábai megkönnyítik. A beállított szerkezet alsó 3 tartóira lehet helyezni a vizsgálatra szánt 10 páncélpajzsot. Ezután lehet az 1 és 2 keretszerkezeteket teljes egészükben összeszerelni. A találmány szerinti berendezés és a 10 páncélpajzs vizsgálata kész állapotának elérése után kezdõdhet a tulajdonképpeni próba. Ennek során a 10 páncélpajzs saját 6 hidraulikus támjaival neki feszítjük a 10 páncélpajzs elemeit a 2 tartóknak és mérjük, regisztráljuk a terhelés okozta változásokat. A vizsgálat részleteit szabványok és más elõírások tartalmazzák. A példakénti berendezés ismertetése kapcsán is látható a találmány számos elõnye. Így megállapítható az az elõny, ami abból származik, hogy nem kell nagytömegû
2
páncélpajzsokat szállítani a vizsgáló helyekre, hanem a találmány szerinti lényegesen kisebb tömegû berendezést kell a vizsgálni szándékolt páncélpajzsokat alkalmazó bányaüzemhez juttatni. Ez a körülmény nemcsak a 5 szállítási költségek csökkentése szempontjából elõnyös, hanem azért is, mert így a páncélpajzsok kiesése a termelésbõl számottevõen kisebb. A találmány szerinti eljárás és berendezés alkalmazható bármilyen terjedelmû – magasságú – páncélpajzs 10 vizsgálatára. Úgyszintén nincs korlátozó körülmény a találmány alkalmazására a páncélpajzs rendszertechnikai alakja miatt sem. Tehát pl. ferde pajzstetõvel rendelkezõ páncélpajzsok vizsgálata is lehetséges – a 8 papucsoknak köszönhetõen. 15 SZABADALMI IGÉNYPONTOK 20
25
30
35
40
45
4
1. Eljárás bányászati páncélpajzs vizsgálatára, amelynek során a páncélpajzsot összeszerelt állapotában mechanikai terhelésnek tesszük ki, és ellenõrizzük a páncélpajzs mechanikai és hidraulikus részeinek a terhelés közbeni viselkedését, azzal jellemezve, hogy a páncélpajzsot (10) legalább két keretszerkezettel (1, 2) övezzük, és a mechanikai terhelést, a páncélpajzs (10) saját hidraulikus támjaival (6) fejtjük ki a keretszerkezeteknek (1, 2) a páncélpajzsot (10) alul és felül áthidaló tartóival (3) szemben. 2. Berendezés az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítására, azzal jellemezve, hogy a páncélpajzsot (10) övezõ legalább két keretszerkezete (1, 2) van, és ezekhez tartozó, a páncélpajzs (10) oldalai mellett álló rúdjai (11, 12, 21, 22), a rudakhoz (11, 12, 21, 22) eltolhatóan kapcsolt, a páncélpajzsot (10) alul illetve felül áthidaló tartói (3) vannak. 3. A 2. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a felsõ tartók (3) és a páncélpajzs (10) ezek alatt lévõ eleme, pl. a pajzstetõ (5) közé iktatott, egyik oldalán szférikus vagy hengeres felülettel ellátott papucsai (8) vannak. 4. A 2. vagy 3. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az alsó tartókhoz (3) rögzített lábai (7) vannak. 5. A 2–4. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a rudakon (11, 12, 21, 22) elcsúsztatható, a tartókkal (3) merev kapcsolatban álló hüvelyei (14, 16, 24, 26) és ezeket támasztó menetes hüvelyei (13, 15, 23, 25) vannak.
HU 213 897 B Int. Cl.$:E 21 D 23/00
5
Kiadja a Magyar Szabadalmi Hivatal, Budapest A kiadásért felel: Gyurcsekné Philipp Clarisse osztályvezetõ Állami Nyomda Rt. & 260-0451 Fax: 260-3632 E-mail:
[email protected] – Internet: http://www.lang.hu/allami.nyomda
