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Bauartbeschreibung
der Automatischen Explosionslöschanlage Typ TSM
für Teilschnitt-Vortriebsmaschinen
(System der WBK-Bergbau-Versuchsstrecke)Inhaltsübersicht
1 Allgemeines
2 Aufbau und Anordnung der Automatischen Explosionslöschanlage
3 Systemaufbau des Flammenerkennungssystems
3.1 Schlagwetterschutz
3.2 Anschlußdaten
3.3 Funktion der Bedienungselemente und Signalisierung
3.3.1 Bedienungselemente
3.3.1.1 Hauptschalter S1
3.3.1.2 Funktionsschalter S2
3.3.2 Signalisierung
3.3.2.1 Optische Signalisierung
3.3.2.2 Steuerausgang (Steckverbinder X5)
3.4 Funktionsbeschreibung
3.4.1 Versorgung
3.4.2 Ansteuerung der Löschmittel
3.4.2.1 Löschkreise
3.4.2.2 Löschmittelmengen
3.4.3 Steuer- und Überwachungseinheit SÜ 850
3.4.3.1 Nutzsignalverarbeitung
3.4.3.2 Sicherheitsfunktionen
3.4.4 Sensor UVS-830
3.4.4.1 Nutzsignal
3.4.4.2 Sicherheitsfunktionen
3.4.5 Signalisierung extern SE-8414 Systemaufbau der Löscheinrichtung
4.1 HRD-Löschmittelbehälter
4.1.1 Schlagwetterschutz
4.1.2 Löschmittelbehälter
4.1.3 Schnellöffnungsventil
4.1.4 Anschlußgehäuse
4.1.5 Auslösekapsel
4.1.6 Löschmittel
4.1.7 Wirkungsweise
4.1.8 Transportsicherung
4.2 Löschmittelbehälter-Magazin mit Löschpulververteileinrichtung5 Betriebsweise und Sicherheitsverriegelungen
6 Erstmalige Ausrüstung und Inbetriebnahme
7 Betriebsanweisung
7.1 Inbetriebnahme des Flammenerkennungssystems
7.1.1 Allgemeine Hinweise
7.1.2 Inbetriebnahme-Vorgang
7.2 Störungsbeseitigung
7.2.1 Bei Inbetriebnahme
7.2.2 Während des Betriebes
7.3 Verhalten nach Auslösung
7.4 Transportsicherung der Löscheinrichtung
7.5 Pflege und Wartung1 Allgemeines
Zur Verbesserung des Explosionsschutzes in maschinellen Streckenvortrieben wurde eine
Explosionslöschanlage für Teilschnitt-Vortriebsmaschinen entwickelt, mit der Methanzündungen
im Vorortbereich automatisch erkannt und mit Löschpulver bekämpft und abgelöscht werden.
Die Entwicklung basiert auf der Auslösesperre System BVS.Die Automatische Explosionslöschanlage Typ TSM vermag im Vorortbereich sowohl örtlich
begrenzte oder flächenmäßig ausgedehnte Methanbrände als auch Methanfirstabflammungen
-sowie anlaufende Schlagwetterexplosionen abzulöschen. Sie kann jedoch nach dem derzeitigen
Stand der Erkenntnisse nicht an Teilschnitt-Vortriebsmaschinentypen kleinerer Abmessungen
angepaßt werden.2 Aufbau und Anordnung der Automatischen Explosionslöschanlage
Die Automatische Explosionslöschanlage Typ TSM für Teilschnitt-Vortriebsmaschinen besteht
aus dem automatischen Flammenerkennungssystem mit nachgeschalteter Steuer- und Über-
wachungseinheit und der Löscheinrichtung, bestehend aus einem Löschmittelbehälter-Magazin
mit Löschpulververteileinrichtung. Zusätzliche Handauslöseeinrichtungen für die Löschanlage
kommen hinzu.Die Automatische Explosionslöschanlage Typ TSM wird auf Teilschnitt-Vortriebsmaschinen
- wie im Bild unten schematisch dargestelIt - installiert. Zu beiden Seiten des Schrämarms wird
je ein UV-Sensor des Flammenerkennungssystems in einem Abstand von 2,5 bis 3 m hinter der
Spitze des Schrämkopfes parallel zum Schrämarm so eingebaut, daß die ÜberwachungsbereicheAnordnung des automatischen Löschsystems an Teilschnitt-Vortriebsmaschinen
dieser Sensoren den Schneidkopf der Maschine und seine nähere Umgebung auf der Ortsbrust
überdecken. Die den Sensoren nachgeschaltete Steuer- und Überwachungseinheit wird am
Nachläufer der Teilschnitt-Vortriebsmaschine installiert, wobei die elektrische Verbindungsleitung
eine Länge von 150 m nicht überschreiten darf.Beim Auftreten einer Zündung wird von dem Flammenerkennungssystem die Löscheinrichtung
automatisch angesteuert und ausgelöst. Die Löschmittelbehälter-Magazine sind zu beiden Seiten
des Schrämarms der Teilschnittmaschine installiert. Die Verteilung des Löschpulvers erfolgt
symmetrisch, radial um den gesamten Arm herum, d.h. senkrecht zur Armachse. Die Zuführung
des Löschpulvers von den Löschmittelbehältern zu den Düsen erfolgt über möglichst kurze und
möglichst geradlinig verlegte Hochdruckschläuche mit einer Länge von weniger als 1 m.Die Löschmittelbehälter-Magazine und die Düsen werden an dem Schrämarm so installiert, daß
die Unterkante des Schrämarms nicht unterschritten wird. Hierdurch soll der unvermeidbare
Kontakt der Löschmittelbehälter-Magazine mit dem Hautwerk auf ein Minimum reduziert werden.
Ferner ist es wünschenswert, daß die Oberkante des Schrämarms nicht wesentlich überschritten
wird, um Komplikationen mit dort befindlichen Ausbauhilfen oder Arbeitsbühnen zu vermeiden.Durch Installation des Flammenerkennungssystems und der Löschmittelbehälter sowie der
Pulververteileinrichtung an dem Schrämarm der Maschine wird die Automatische Explosions-
löschanlage Typ TSM ständig der möglichen Zündquelle nachgeführt.Im Maschinenbereich und/oder im Bereich des Nachläufers werden zusätzlich Handauslöse-
einrichtungen installiert. Es handelt sich hierbei um Einrichtungen, die unabhängig von externer
Spannungsversorgung arbeiten. Diese Einrichtungen sind nicht nur redundant ausgeführt, sondern
auch so konstruiert, daß unbeabsichtigtes Auslösen dieser Handauslöseeinrichtungen unmöglich ist.3 Systemaufbau des Flammenerkennungssystems
Das automatische Flammenerkennungssystem basiert auf der Mehrfachlöschanlage MLA-850 1)
ohne Ausnutzung der Mehrfacheigenschaften. Diese Anlage besteht aus der Steuer- und Über-
wachungseinheit SÜ-850, bis zu 4 UV-Sensoren des Typs UVS-830 und der Signalisierung extern
Typ SE-841 als möglicher Ersatz einer Betriebsbereitschaftsanzeige am Steuerstand.Das Flammenerkennungssystem kann je nach Ausführung bis zu 14 Löschkreise einzeln oder in
Gruppen zusammengefaßt ansteuern. 1) Hersteller: Grimm Sicherheitstechnik GmbH, Hittfelder Str. 1, 2107 Rosengarten 73.1 Schlagwetterschutz
Steuer- und Überwachungseinheit SÜ-850
Gehäuseteil 850-AK (Anschluß- und Koppelraum)
(Sch)i, (Sch)e, (Sch)s
Gehäuseteil 850-E (Elektronik)
(Sch)i
Sensor UVS-830
(Sch)i
Signalisierung extern SE-841
(Sch)i
Baumusterprüfbescheinigung
BVS Nr. GÄ 2/86
3.2 Anschlußdaten
Stromversorgung
24 ... 27,5 V DC
Ruhestrom bei max. Bestückung
< 200 mA
Überwachungsstrom der Löschkreise
rd.1 mA
Gesamtwiderstand eines Löschkreises
<= 12,8 Ohm
Stromausgang:
max. Schaltspannung
28 V DC
max. Schaltstrom
0,25 A/3 W
Verbindungskabel:
Sensor/Steuer- und Überwachungseinheit
Länge
max.150 m
Querschnitt
_x 2 x 0,5 mm2
Typ
L-2YYC(Zg)Y 4 x 2 x 0,5 mm2
Steuer- und Überwachungseinheit/Löschmittelbehälter
Typ
NSSHöu 3 x 2,5 mm2/2,5 mm2 kon
Signalisierung extern/Steuer- und Überwachungseinheit
Länge
abhängig von elektrischen Leitungseigenschaften
Gesamtleitungswiderstand
max.200 Ohm
Kapazität
max.100 nF
3.3 Funktion der Bedienungselemente und Signalisierung
3.3.1 Bedienungselemente
Die Steuer- und Überwachungseinheit weist nur 2 Bedienungselemente auf:
den am Gehäuseteil 850-AK sitzenden Dreikant-Antrieb des Hauptschalters S1 und
am Gehäuseteil 850-E den Innensechskant-Antrieb des Funktionsschalters S2.3.3.1.1 Hauptschalter S1
Der Schalter hat die gekennzeichneten Schaltstellungen "AUS" und "EIN". "AUS" besagt, daß
alle Anlagenteile spannungsfrei (allpolig abgeschaltet) sind. Die Inbetriebnahme erfolgt über "EIN".3.3.1.2 Funktionsschalter S2
Der Schalter hat die gekennzeichneten Schaltstellungen "BETRIEB", "TEST" und "S.-QUITTIER."
(S = Sensor). Nur in der Schaltstellung "BETRIEB" ist die Anlage auslösefähig.Voraussetzung für den Gebrauch von "TEST" und S.-QUITTIER." ist der abgeschlossene
Inbetriebnahmevorgang. Über "TEST" kann zugeordnet der Zustand der Zündkreise und
Sensoren abgefragt und im Betrieb angefallene Veränderungsmeldungen (Störungen) von
den Kreisen quittiert werden. Gleichzeitig erfolgt eine Funktionskontrolle der Sensoren mit
zugeordneter Signalisierung (intermittierend) und Ereignismeldung. In Stellung "S.-QUITTIER."
werden Sensoren, die nicht quittierbare Meldungen (Störungen) verursachen, abgeschaltet und
betriebsbereite Sensoren und Kreise angezeigt.3.3.2 Signalisierung
Meldungen erfolgen optisch auf der Signalisierung intern und extern und als Wechselkontakt
am Steuerausgang X5.3.3.2.1 Optische Signalisierung
Durch ein Schauglas einsehher ist die Signalisierung intern im Gehäuseteil 831-E. Zusätzlich
kann die abgesetzt installierbare Signalisierung extern SE-841 (separates Gehäuse) angeschlossen
werden.Beide Signalisierungen sind gleich aufgebaut. Sie bestehen aus 25 LED's folgender Zuordnung:
1 LED gelb (5 mm)
Versorgung
1 LED rot (5 mm)
Ereignis
1 LED grün (5 mm)
Bereitschaft
4 LED's gelb (3 mm)
Sensor 1-4
4 LED's rot (3 mm)
Auslösung 1-4
14 LED's grün (3 mm)
Löschkreis 1-14
Während des Inbetriebnahmevorgangs zeigt die Signalisierung intern den Zustand der
Löschkreise und Sensoren für eine Dauer von rd. 5 Sekunden automatisch an.Im Betriebszustand werden nur die Versorgung und Bereitschaft angezeigt. Sensoren
und Kreise können über den Funktionsschalter S2 ("TEST") zugeordnet auf ihren Zustand
abgefragt werden, wobei durch Verlassen der Schaltstellung "Betrieb" die Meldung "Bereitschaft"
erlischt. Durch die gleichzeitig erfolgende Funktionskontrolle der Sensoren werden betriebsbereite
Sensoren intermittierend angezeigt. Wenn mindestens ein Sensor betriebsbereit ist, wird zusätzlich
eine Ereignismeldung bewirkt.In Stellung "S.-QUITTIER." werden betriebsbereite Sensoren und Kreise angezeigt.
Bei einer Veränderung gegenüber dem Einschaltzustand erfolgt die übergeordnete Anzeige
"Ereignis" (quittierbedürftig), und falls eine Auslösung nicht mehr möglich ist (keine
funktionsfähigen Löschkreise oder Sensoren), geht die Bereitschaftsanzeige aus. Bei
einer erfolgten Auslösung werden zusätzlich die Nummer und der verursachende Sensor
(intermittierend) angezeigt, und die Bereitschaftsanzeige geht aus.Auf der Signalisierung extern erfolgt nach Abschluß des Inbetriebnahmevorgangs eine
ständige Anzeige der Sensoren und Löschkreise.Hinweis: Während der Ausführung des automatischen Tests erfolgt nur auf der Signalisierung
extern ein Flackern (Lauflichteffekt) ohne Ereignismeldung.3.3.2.2 Steuerausgang (Steckverbinder X5)
Für die Grundeinstellung ist die Veränderung des potentialfreien Wechslers eine Funktion
der Bereitschaft. Während der Bereitschaft (Anlage auslesebereit) ist das interne Relais
angezogen. Nach Absprache können die Wirkungsrichtung des Relais und/oder die
Meldefunktion auf Ereignis geändert werden.3.4 Funktionsbeschreibung
3.4.1 Versorgung
Die Versorgungsspannung beträgt 24 ... 27 V DC. Bei Einschaltwerten unter 19 V DC und
Spannungseinbrüchen während des Betriebs auf Werte kleiner 19 V DC läßt sich die Anlage
nicht in Betrieb nehmen bzw. schaltet sich ab (durch Ansprechen der Ladeüberwachung /
Unterspannung wird der Gleichspannungswandler UO nicht mehr versorgt). Da dieser Zustand
abgespeichert wird, ist die Anlage erst bei ausreichender Versorgungsspannung und erneuter
Inbetriebnahme (Hauptschalter S1 auf AUS und wieder EIN) funktionsfähig.3.4.2 Ansteuerung der Löschmittel
3.4.2.1 Löschkreise
Die Ansteuerung pro Kreis erfolgt mit einem Gleichstromimpuls von rd. 150 ms Dauer.
Jeder Kreis wird während einer Betriebsphase mit Auslösungen nur einmal angesteuert.Das Durchschalten der Leistung erfolgt durch eine Serienschaltung von zwei Halbleitern.
Beide Halbleiterschalter werden im Betriebszustand der Anlage ständig auf ihren gesperrten
Zustand überwacht und zyklisch auf ihr Schaltvermögen geprüft. Bei Ausfall eines Schalters
(z.B. Kurzschluß) wird der Löschkreis als gestört angesehen und nicht mehr angesteuert. Die
angeschlossenen Löschkreise werden ständig auf Unterbrechung überwacht (Prüfstrom rd. 1 mA).
Bei Ausfall eines Kreises (Unterbrechung oder Schalterdefekt) wird dieses signalisiert und
automatisch ein weiterer Kreis (falls vorhanden) zur Sicherung der ersten Löschmittelkapazitäten
einbezogen.3.4.2.2 Löschmittelmengen
Die Löschkreise können einzeln oder in Gruppen zusammengefaßt angesteuert werden. Sie
werden entsprechend den vorzugebenden Anforderungen aufgeteilt. Von 14 mal 1 Kreis pro
Auslösung (von der Signalisierung werden nur die ersten 4 Auslösungen direkt angezeigt) bis
14 Kreise bei einer Auslösung sind alle Gruppenvarianten möglich.Alle Varianten werden durch Einsatz des entsprechenden Funktions-IC's (steckbar) in die
Baugruppe Kreissteuerung festgelegt.3.4.3 Steuer- und Überwachungseinheit SÜ-850
Unabhängig von den Gehäuseteilen 850-AK und -E läßt sich die Elektronik in die Funktionsbereiche
Nutzsignalverarbeitung und Sicherheitsfunktionen (mit Signalisierung) unterteilen.3.4.3.1 Nutzsignalverarbeitung
In der Sensorauswertung wird das parallel eingehende Nutzsignal ausgewertet. Bei Betrieb mit
mehr als einem Sensor kann jeder vom anderen unabhängig eine Auslösung steuern (Verknüpfungen
untereinander sind unter gewissen Bedingungen möglich).Das Nutzsignal des zuerst angesprochenen Sensors wird auf eine definierte Impulslänge
(rd. 150 ms) gebracht. Nur über die durch das Funktions-IC bestimmte Anzahl (Gruppe)
freigegebener Kreistreiber werden die Leistungsschalter angesteuert.3.4.3.2 Sicherheitsfunktionen
Einer ständigen Überwachung unterliegen die Löschkreise, die Sensoren einschließlich der
Zuleitungen, die interne eigensichere Versorgung und die Versorgungsspannung auf größer
19 V DC. Die Impulse des Sensors werden auf Vorhandensein, Dauer und Wechsel zwischen
den Meldeleitungen kontrolliert und die Steuerleitung des Testgebers außerhalb der Testphasen
überwacht. Im Fehlerfall wird der Nutzsignalweg auf der Sensorauswertung automatisch
gesperrt und die Versorgungsspannung des Sensors elektronisch abgeschaltet.Die Versorgungsüberwachungen sind Schwellwertkontrollen, bei deren Unterschreiten die
gesamte Anlage elektronisch abgeschaltet wird.Der von der Zentralsteuerung gesteuerte automatische Test kontrolliert den Nutzsignalweg
durch die gesamte Anlage (von der Erfassung bis zum Durchschalten der Leistungsschalter).
Die Durchführung erfolgt bei der Inbetriebnahme und zyklisch während der Betriebszeit.
Die Folgezeit kann in einem Bereich von rd. 50 s bis rd. 28 h (gestuft mit Faktor 2) über
einen internen Kodierschalter (t = 49, 152 s * 2 ^= HEX) auf der Baugruppe Zentralsteuerung
gewählt werden. Folgezeiten unter 1 h sollten durch die damit verbundene Häufung der
Totzeiten nur für Testzwecke benutzt werden. Nutzsignalmeldungen und zwischenzeitliche
Betätigung des Funktionsschalters S2 setzen die laufende Folgezeit zurück und der nächste
automatische Test erfolgt erst nach Ablauf einer weiteren. Durch "S.-QUITTIER." und
Zurückschalten auf "BETRIEB" wird sofort ein automatischer Test eingeleitet. Durch den
automatischen Test erfolgt zunächst eine Kontrolle der ständigen Sensorüberwachung
(mit Zuleitungen) durch Fehlersimulation und ein Vorbereiten aller betriebsbereiten Kreise.
Gestörte, aber nicht abgeschaltete Sensoren werden wieder einbezogen. Nur bei positivem
Abschluß der Fehlersimulation wird der jeweilige Testgeber eines Sensors angesteuert. Die
einzelne Ansteuerung erfolgt bis zur ersten positiven Rückmeldung (Nutzsignal) vom Sensor
bzw. Ende der max. Testgeberzeit (rd. 1,5 s). Der Nutzsignalweg bis zu den Leistungsschaltern
wird durch das Signal des zuerst angesprochenen Sensors (entspricht einer realen Auslösung)
kontrolliert und beinhaltet die Funktionskontrolle der Halbleiterschalter mit Überwachung und
der Löschkreisüberwachung. Wenn die positiven Rückmeldungen aller bisher betriebsbereiten
Sensoren und Kreise vor Ablauf der max. Testgeberzeit erfolgt, verkürzt sich diese.Nach Ablauf der Testzeit (Testgeberzeit +- 0,5 s) stellt sich bei positivem Verlauf der Vorzustand
der Betriebsbereitschaft wieder ein. Fehler werden wie üblich signalisiert.Der automatische Test ist auf der Signalisierung intern nicht erkennbar. Auf der Signalisierung
extern erfolgt ein Flackern (Lauflichteffekt) ohne Ereignismeldung.Der bei der Inbetriebnahme durchgeführte automatische Test fragt ab, welche Sensoren und
Kreise angeschlossen und betriebsbereit sind. Die hierbei erfaßten Bedingungen bilden die
Bezugswerte für alle während des Betriebs anfallenden Störmeldungen (Veränderungsauswertung).Spätere Änderungen der Bezugswerte erfolgen durch Betätigung des Funktionsschalters S2 und
automatisch nach Ablauf einer Wartezeit.3.4.4 Sensor UVS-830
Die Elektronik des Sensors läßt sich in die Funktionsbereiche Nutzsignalauswertung (mit Aufbereitung
für die Übertragung zwischen Sensor und Steuer- und Überwachungseinheit) und Sicherheitsfunktionen
(zur Kontrolle auf Funktionsfähigkeit und Fehlverhalten) unterteilen.3.4.4.1 Nutzsignal
Der Sensor reagiert auf elektromagnetische Strahlung im UV-C-Bereich. Als Erfassungselemente
werden zwei in einem wechselseitigen Abhängigkeitsverhältnis zueinander stehende Fotozellen benutzt.
Das Auswertprinzip kann vereinfacht als Erfassungshäufigkeit pro Zeit unter Berücksichtigung einer
Wechselbeziehung der Erfassungselemente zueinander bezeichnet werden.Auslösemeldungen werden als parallele Information definierter Dauer an die Steuer- und Über-
wachungseinheit übertragen.3.4.4.2 Sicherheitsfunktionen
Das Ansprechen der Fotozeilen und die Nutzsignalverarbeitung des Sensors werden durch Be-
aufschlagung mit UV-Strahlung durch einen integrierten Testgeber kontrolliert. Die Aktivierung
des Testgebers erfolgt automatisch bei der Inbetriebnahme der Anlage und in zyklischen, von
der Elektronik der Steuer- und Überwachungseinheit gesteuerten Intervallen (siehe 3.4.3.2).
Diese Funktionskontrolle kann auch über den Funktionsschalter ("TEST") aktiviert werden.Die Versorgungsspannungserzeugung der Fotozellen und ihr Verhalten im Ruhezustand
werden ständig überwacht, und im Fehlerfall wird ebenso wie beim Ausbleiben der
Ansprechkontrollen (UV-Beaufschlagung) der Sensor intern abgeschaltet. Als Funktion des
betriebsbereiten Zustands werden ständig Impulse definierter Länge generiert und im Wechsel
über jeweils eine der beiden parallelen Meldewege an die Steuer- und Überwachungseinheit
gegeben. Durch eine entsprechende Auswertung (Baugruppe Sensorauswertung zweifach)
wird auch der Meldeweg zwischen Sensor und SÜ-850 auf Störungen (Unterbrechung oder
Kurzschluß) überwacht.3.4.5 Signalisierung extern SE-841
Voraussetzung für den Anschluß ist das Vorhandensein der Baugruppe Ansteuerungs-
Signalisierung extern. Diese wandelt die intern parallel verarbeiteten Signalisierungs-
informationen in ein serielles Datenformat (200 mA-Schnittstelle, nur Sender). Die
Übertragungsgeschwindigkeit beträgt 300 Baud bei einem Format 1 Start-Bit + 7 Bit + 2 Stopp-Bit.
Der Informationsinhalt wird in Form von druckbaren Zeichen des 7 Bit ASCII-Codes übertragen.
Die vollständige Information wird durch 8 Datenworte innerhalb von 266,7 ms
(1 s: 300 x (1 + 7 + 2) x 8) übertragen und erfolgt ständig wiederkehrend.Die Versorgung der Elektronik der Signalisierung extern wird aus dem Datenstrom
gewonnen. Hierdurch wird keine weitere Hilfsenergie benötigt und die Verbindung zur
Steuer- und Überwachungseinheit kommt mit 2 Adern aus.Die Elektronik wandelt die eingehenden seriellen Daten in parallele. Diese werden abgespeichert
und steuern über eine leistungssparende Treiberschaltung die 25 LED's an.4 Systemaufbau der Löscheinrichtung
Die Löscheinrichtung besteht aus zwei Löschmittelbehälter-Magazinen mit integrierter Lösch-
pulververteileinrichtung. Jedes dieser Magazine, die zu beiden Seiten des Schrämarms installiert
werden, enthält je nach Teilschnittmaschinentyp mindestens drei HRD-Löschmittelbehälter.4.1 HRD-Löschmittelbehälter
Der HRD-Löschmittelbehälter (HRD: high rate discharne) besteht im wesentlichen aus
-
einem Löschmittelbehälter,
-
zwei Schnellöffnungsventilen,
-
zwei schlagwettergeschützten Anschlußgehäusen und
-
Löschmittel.
4.1.1 Schlagwetterschutz
Löscher mit elektrischer Auslösevorrichtung
Typ HRD 1517/3.8 2)
(Sch)d
Bescheinigung BVS Nr. Z 8/T 5200
Anschlußgehäuse
Typ eKV1
(Sch)e
Bescheinigung BVS Nr. T 6044
4.1.2 Löschmittelbehälter
Als Löschmittelbehälter dient eine TUV-geprüfte Stahlflasche mit zwei sprengkapselbetätigten
Schnellöffnungsventilen an den beiden Enden der Flasche. Der Durchmesser der Flasche ist
204 mm, die Länge 548 mm. Die Gesamtlänge einschließlich der beiden Ventil- und Anschluß-
gehäuse beträgt rd. 840 mm. Der Flaschenhals hat einen Innendurchmesser von 26 mm. Das
Volumen der Flasche ist 12,3 l, der Prüfdruck 156 bar und der zulässige Betriebsdruck 120 bar.
Die maximale Betriebstemperatur des befüllten Löschmittelbehälters beträgt 50 °C.4.1.3 Schnellöffnungsventil
Das Schnellöffnungsventil befindet sich in einem Ventilgehäuse, in dem der Ventilpilz über ein
Stützröhrchen und einen Ventilstock durch eine Pilzverschraubung gegen die Dichtfläche des
Flaschenhalses gepreßt wird. Die elektrische Auslösekapsel ist in den Kapselring, die Pilzver-
schraubung sowie das Stützröhrchen eingeführt, endet vor dem Ventilstock und wird durch
eine Verschraubung -die sogenannte Kapselverschraubung- gehalten.4.1.4 Anschlußgehäuse
An das Ventilgehäuse ist ein Anschlußgehäuse geschraubt, in das die Auslösekapsel mit
den beiden Zuleitungen hineinragt und in dem sich eine Vorrichtung zum Anschließen der
elektrischen Zuleitung des Zünders und der Auslöseleitung befindet.Als Anschlußgehäuse wird das Gehäuse vom Typ Klemmen- und Verbindungskasten eKV1
verwendet. Dies Gehäuse ist ein Erzeugnis der B + N Bergbautechnik GmbH, Hamminkeln 3-Brünen.4.1.5 Auslösekapsel
Die Auslösekapsel ist ein Brückenzünder U, wahlweise Zulassungs-Nummer BAM-SKE-003
der Dynamit Nobel AG, Troisdorf, oder Zulassungs-Nummer BAM-SKE-009 der Fr. Sobbe GmbH,
Dortmund. Zur Auslösung der Kapsel ist ein Mindeststrom von 1,5 A erforderlich; der maximal
zulässige Prüfstrom beträgt 25 mA, die maximal zulässige Zündertemperatur 60 °C bei einer
Einsatzzeit von nicht mehr als 3 Jahren.4.1.6 Löschmittel
Der Löschmittelbehälter ist mit mindestens 8 kg Tropolar forte (Löschpulver auf Ammonphosphat-
Basis) des Herstellers Rühl-Chemie, Friedrichsdorf/Taunus, gefüllt und steht unter einem Treib-
mitteldruck von 120 bar Stickstoff.Für das Löschmittel liegen folgende Beurteilung und Zulassung vor:
- Hygiene-lnstitut Gelsenkirchen 2873/70,
- Innenminister des Landes NRWPL-3/61
4.1.7 Wirkungsweise
Im Falle der Auslösung zerlegt die Auslösekapsel das Stützröhrchen, und das Ventil wird
infolge des Überdruckes im Behälter durch die Verschiebung des Ventilpilzes geöffnet. Das
Löschmittel strömt direkt und über ein Steigrohr (oberes Ventil) aus.4.2 Löschmittelbehälter-Magazin mit Löschpulververteileinrichtung
Ein Löschmittelbehälter-Magazin besteht aus mindestens 3 Löschmittelbehältern, die auf einer
speziellen Halterung montiert sind. Zum mechanischen Schutz gegen äußere Beschädigungen
ist das Magazin durch eine massive Schutzhaube abgedeckt.In das Löschmittelbehälter-Magazin ist die Löschpulververteileinrichtung integriert. Durch
die der Geometrie der Schrämeinheit angepaßte Anordnung der insgesamt mindestens
6 Löschmitteldüsen (Fächerdüsen) je Magazin wird bei radial um den Schrämarm ausgeblasenem
Löschpulver gewährleistet, daß sich eine gleichmäßige Löschpulverwand um den gesamten
Schrämarm ausbildet.Zusatzeinrichtungen im Ausblasbereich der Düsen auf der Oberseite des Schrämarms, wie
Begebungen und Ausbauhilfen, sind so anzupassen, daß die Löschpulververteilung hierdurch
nicht beeinträchtigt wird, erforderlichenfalls sind entsprechend geeignete Durchtrittsöffnungen
vorzusehen.5 Betriebsweise und Sicherheitsverriegelungen
Die Automatische Explosionslöschanlage Typ TSM für Teilschnitt-Vortriebsmaschinen soll
Gaszündungen vor Ort bekämpfen. Die Anlage muß betriebsbereit sein, wenn ein Zündrisiko
durch den Betrieb des Schrämkopfes besteht. Daher wird die Betriebsbereitschaft der automatischen
Löschanlage mit dem Betrieb des Schrämmotors zwangsverriegelt, d.h. nur wenn der Schrämmotor
in Betrieb ist und der Schrämkopf sich dreht, ist das Löschsystem auch auslesebereit.Wegen des Inbetriebnahmevorgangs (siehe 7.1.2) ist vor dem Anlaufen des Schrämmotors
eine Vorlaufzeit von 10 Sekunden erforderlich. Die Außerbetriebnahme der Löschanlage wird
mit Abschaltung des Schrämmotors vorgenommen, unabhängig davon, ob diese Abschaltung
planmäßig oder außerplanmäßig erfolgt. Die Außerbetriebnahme erfolgt jedoch wegen des
möglichen Motornachlaufes zeitverzögert um 10 Sekunden.Durch die elektrische Sicherheitsverriegelung der Betriebsbereitschaft des Löschsystems mit
dem Betrieb des Schrämmotors und durch die Installation der Löschmitteldüsen an Stellen, an
denen sich während des Schneidvorganges Personen nicht aufhalten dürfen, ist die Möglichkeit
der Verletzung von Personen durch das mit hoher Geschwindigkeit aus den Düsen austretende
Pulver ausgeschlossen.Durch Einbeziehung der Automatischen Explosionslöschanlage Typ TSM in das Sicherheitskonzept
vor Ort, d.h. in den konstruktiven Explosionsschutz, kann die Teilschnitt-Vortriebsmaschine in
folge einer Auslösung der Löschanlage durch diese automatisch zwangsstillgesetzt werden.Um die Funktion des optischen Systems auch in stark staubhaltiger Atmosphäre zu gewährleisten
(bis zu Staubkonzentrationen von 500 g/m3) ist eine Spülvorrichtung des Sichtfensters integriert
(Spülanschluß für öl- und fettfreie Druckluft, 2,5 bar, R 1/8"), die kontinuierlich betrieben werden
muß.6 Erstmalige Ausrüstung und Inbetriebnahme
Bei erstmaliger Ausrüstung eines Typs einer Teilschnitt-Vortriebsmaschine mit der Automatischen
Explosionslöschanlage Typ TSM werden die Zahl der Löschmittelbehälter sowie die Anordnung
des Flammenerkennungssystems und der Löscheinrichtung nach den Angaben des Sachverständigen
der Bergbau-Versuchsstrecke festgelegt. Dabei werden Anbauten an der Teilschnitt-Vortriebsmaschine
berücksichtigt.Eine mit der Automatischen Explosionslöschanlage Typ TSM ausgerüstete Teilschnitt-Vortriebs-
maschine wird erstmalig in Betrieb genommen, nachdem die Automatische Explosionslöschanlage
Typ TSM durch den Sachverständigen der Bergbau-Versuchsstrecke abgenommen worden ist.7 Betriebsanweisung
Zu der Automatischen Explosionslöschanlage Typ TSM wird eine Betriebsanweisung herausgegeben,
die mindestens Regelungen folgenden Inhalts enthält.7.1 Inbetriebnahme des Flammenerkennungssystems
7.1.1 Allgemeine Hinweise
Alle Installationen oder Veränderungen sind in der Schaltstellung "AUS" des Hauptschalters S1
und bei abgeschalteter Stromversorgung vorzunehmen.Offene Durchgangsbohrungen sind durch gesicherte Blindstopfen zu verschließen und nicht
benutzte Steckverbinder durch Staubschutzkappen zu schützen.Bei Verwendung der Stromversorgung Typ SV-861/220 ist diese primär mit 0,63 A T abzusichern.
Voraussetzung für die Inbetriebnahme angeschlossener Sensoren, Löschkreise und der
Signalisierung extern ist das Vorhandensein der zugeordneten Baugruppen. Eine Über-
bestückung hat keinen Einfluß auf die Funktion.7.1.2 Inbetriebnahme-Vorgang
Wenn alle Installationen durchgeführt sind und überprüft wurde, ob der Funktionsschalter S2
in Schaltstellung "BETRIEB" steht, kann nach dem Einschalten der Stromversorgung die Anlage
über den Hauptschalter S1 ("EIN") in Betrieb genommen werden.Nach dem Einschalten wird für eine Dauer von rd. 2 s ein Test der Signalisierung intern
durchgeführt, bei dem alle LED's außer der Bereitschaftsanzeige aufleuchten. Für weitere 2-3 s
erfolgt nur die Anzeige "VERSORGUNG". In dieser Zeit wird der 1. automatische Test
vorgenommen und alle funktionsfähigen Komponenten als Bezugswert für den weiteren Betrieb
abgespeichert. Betriebsbereite Sensoren und Löschkreise werden im nächsten Schritt für rd. 5 s
angezeigt. Danach geht die Anlage in den Betriebszustand über. Die Anlage ist nur betriebsbereit
(auslösefähig), wenn die Anzeige "BEREITSCHAFT" erscheint (Voraussetzung mindestens je ein
betriebsbereiter Sensor und Löschkreis).7.2 Störungsbeseitigung
7.2.1 Bei Inbetriebnahme
7.2.1.1 Nach dem Einschalten erscheint keine Anzeige auf der Signalisierung intern (und extern).
Mögliche Ursache:
- keine Stromversorgung.
- Versorgungsspannung zu niedrig (kleiner 19 V DC).
- Anlage über Stromversorgung mit langsam ansteigender Ausgangsspannung eingeschaltet
(Ansprechen der Unterspannungsüberwachung). - Fehler in der Anlage.
Abhilfe:
- Stromversorgung herstellen.
- Hauptschalter "AUS", Versorgungsspannung von 24 V DC herstellen.
- Hauptschalter kurz "AUS", dann wieder "EIN".
- Rücksprache mit dem Hersteller.
7.2.1.2 Nach dem Einschalten wird für eine Dauer von rd. 2 s ein Test der Signalisierung intern
durchgeführt, bei dem alle LED's außer der Bereitschaftsanzeige aufleuchten. Danach erscheint
nur Anzeige "VERSORGUNG" (Signalisierung extern durchgehend nur "VERSORGUNG ").
Fehler in der Anlage, Rücksprache mit dem Hersteller.7.2.1.3 Nach dem Einschalten wird für eine Dauer von rd. 2 s ein Test der Signalisierung intern
durchgeführt, bei dem alle LED's außer der Bereitschaftsanzeige aufleuchten. Danach erscheint
nur Anzeige "VERSORGUNG" und "EREIGNIS" (Signalisierung extern durchgehend nur
"VERSORGUNG").Mögliche Ursache:
- Funktionsschalter S2 nicht in Schaltstellung "BETRIEB".
- Sensor falsch angeschlossen.
- Fehler in der Anlage.
Abhilfe:
- Funktionsschalter S2 auf "BETRIEB" schalten und die Anlage nimmt den Inbetrieb-
nahmevorgang wieder auf. - Hauptschalter S1 "AUS", Anschluß der Sensorverbindungen (Kontaktbelegung)
kontrollieren. Falls Fehler, beseitigen und erneute Inbetriebnahme. - Rücksprache mit dem Hersteller
7.2.1.4 Es werden nicht alle installierten Sensoren und Löschkreise während der rd. 5 s der
automatischen Signalisierungsphase des Einschaltvorgangs angezeigt (im ungünstigsten Fall
erscheint danach keine "BEREITSCHAFT"). Besteht Unsicherheit über die Anzahl der betriebs-
bereiten Kreise und Sensoren, so kann eine Abfrage über den Funktionsschalter S2 auf
"TEST" vorgenommen werden.Mögliche Ursache:
- Zuordnung der Baugruppen nicht beachtet.
- Sensorverbindung falsch angeschlossen.
- Löschkreisunterbrechung.
- Fehler in der Anlage.
Abhilfe:
- Hauptschalter S1 "AUS", Baugruppenzuordnung kontrollieren.
- Hauptschalter "AUS", Anschluß der Sensorverbindungen (Kontaktbelegung) kontrollieren.
Falls Fehler, beseitigen und erneute Inbetriebnahme. - Hauptschalter "AUS", Löschkreise kontrollieren. Falls Fehler, beseitigen und erneute
Inbetriebnahme. - Rücksprache mit dem Hersteller.
7.2.1.5 Es wird nach der automatischen Signalisierungsphase (rd. 5 s) des Einschaltvorgangs
keine "BEREITSCHAFT" angezeigt.Mögliche Ursache:
- kein betriebsbereiter Sensor oder Löschkreis.
- Fehler in der Anlage.
Abhilfe:
Rücksprache mit dem Hersteller.
7.2.1.6 Sofort nach den rd. 5 s der automatischen Signalisierungsphase des Einschalt-
vorgangs erscheint "EREIGNIS".Fehler in der Anlage, Rücksprache mit dem Hersteller.
7.2.2 Während des Betriebes
7.2.2.1 Während des Betriebszustandes erscheint die Anzeige "EREIGNIS" (im ungünstigsten
Fall auch keine "BEREITSCHAFT") ohne "SENSOR" und "AUSLÖSUNG".Mögliche Ursache:
- Veränderung gegenüber dem Einschaltzustand von Sensor oder Löschkreis.
- Fehler in der Anlage.
Abhilfe:
- Meldungen "SENSOR" und "LÖSCHKREIS" können auf der Signalisierung intern
über den Funktionsschalter S2 ("TEST") zugeordnet abgefragt werden (Signalisierung
extern zeigt diese ständig an). Bei Verlassen der Schaltstellung "BETRIEB" erlischt die
Meldung "BEREITSCHAFT". Durch die erfolgende Funktionskontrolle der Sensoren
werden betriebsbereite intermittierend angezeigt. Wenn mindestens ein Sensor betriebsbereit
ist, wird zusätzlich eine Meldung "EREIGNIS" bewirkt. Veränderungen der Löschkreise
gegenüber dem Vorzustand können durch Zurückschalten auf "BETRIEB" quittiert werden.
Die Meldung "EREIGNIS" verlöscht. Falls erforderlich (verbleibende Löschkreise werden
als nicht ausreichend angesehen oder im ungünstigsten Fall keine vorhanden), siehe 7.2.1.4.
Veränderungen der Sensoren gegenüber dem Vorzustand können durch Schaltstellung
"S.-QUITTIER.", in der nur betriebsbereite Sensoren und Kreise angezeigt werden, und
durch Zurückschalten auf "BETRIEB" quittiert werden. Die Meldung "EREIGNIS" verlöscht.
Falls erforderlich (verbleibender Sensor/en wird nicht als ausreichend angesehen oder im
ungünstigsten Fall keiner vorhanden), siehe 7.2.1.4. - Rücksprache mit dem Hersteller
Hinweis:
Zur Störungsbeseitigung dürfen nur komplette Baugruppen getauscht, jedoch nicht repariert
werden.7.2.2.2 Hinweis:
Verschmutzungen des Sichtfensters der Sensoren, insbesondere durch Öl und Fett, sind
unbedingt zu vermeiden.7.3 Verhalten nach Auslösung
Nach dem Auslösen der Automatischen Explosionslöschanlage Typ TSM sind die kompletten
Löschmittelbehälter-Magazine auszutauschen.Da das Löschsystem der Automatischen Explosionslöschanlage Typ TSM die offenen Flammen
bekämpft, ist nach einer Auslösung des Systems möglicherweise noch vorhandene glimmende
Kohle mit Wasser zu kühlen und abzulöschen, um eventuelle Rückzündungen zu verhindern.7.4 Transportsicherung der Löscheinrichtung
Während des Transportes wird die Löscheinrichtung durch einen Verschluß gesichert, wodurch
verhindert wird, daß im Falle einer unvorhergesehenen Auslösung aus der Löscheinrichtung
Löschmittel direkt austritt.7.5 Pflege und Wartung
Die Explosionslöschanlage ist mit umfangreichen selbstätigen Test- und Überwachungssystemen
ausgerüstet. Diese machen eine weitergehende Pflege und Wartung mit nachstehenden Ausnahmen
überflüssig:- Vor der Inbetriebnahme (z.B. nach Schneidpausen, Konsoliedierungsmaßnahmen u.ä.) sind
die UV-Sensoren zu inspizieren und von eventuell vorhandenen Verschmutzungen auf den
Sichtfenstern zu befreien. - Die UV-Sensoren sind mindestens alle drei Jahre einer Empfindlichkeitsuntersuchung
durch den Hersteller zu unterziehen. - Die Zünder der Löschmittelbehälter sind alle drei Jahre durch den Hersteller auszutauschen
und die Behälter auf Dichtheit (Wägung) zu prüfen. Alle fünf Jahre sind die Löschmittelbehälter
einer Grundüberholung beim Hersteller zu unterziehen.
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