DE3730693A1 - Verfahren und vorrichtung zum binden des spaltstaubes bei steinspaltmaschinen - Google Patents

Description

Beim Spalten von Steinen mit einer Steinspaltmaschine tritt während des Spaltvorganges eines Steines an der Spaltstelle eine kleine Wolke feinen Spaltstaubes auf. Die feineren Staubpartikel bleiben zumindest eine Zeitlang in der Schwebe. Die gröberen Staubpartikel lagern sich auf den Spaltstücken und auf der Steinspaltmaschine ab, von wo sie beim Handhaben der Spaltstücke zumindest zum Teil wieder aufgewirbelt werden, ehe sie sich erneut in der Umgebung absetzen. Bei längerem Einsatz der Steinspaltmaschine bildet sich auf diese Weise eine beträchtliche Menge an Spaltstaub. Da dieser Spaltstaub bei der Bedienungsperson der Stein­ spaltmaschine gesundheitliche Schäden hervorrufen kann, muß er beseitigt werden. Bisher geschieht das durch Absaugen des Spaltstaubes mittels einer Absauganlage.

Solche Absauganlagen haben Saugköpfe, die in der Nähe des Stößels oder am Stößel der Steinspaltmaschine angeordnet sind. Diese Absaugköpfe haben notgedrungen verhältnismäßig große Außenabmessungen. Dadurch stören sie beim Arbeiten der Maschine. Es kann nämlich vorkommen, daß von dem zu spaltenden Stein oder von den bei der Spaltung entstehenden Spaltstücken einzelne kleinere Steinbrocken losgesprengt werden, die dabei bis in die Höhe der Absaugköpfe geschleudert werden können. Außerdem kann es vorkommen, daß der Stein aus Versehen oder aus Unachtsamkeit der Bedienungsperson nicht unter dem Stößel der Steinspalt­ maschine steht, sondern daneben liegen bleibt und dadurch der Stößel leer abwärts fährt, wobei der Stein in der Bewegungsbahn des Absaugkopfes liegen kann und der Absaug­ kopf dadurch beschädigt oder gar zerstört werden kann.

Diese Absauganlagen erreichen erfahrungsgemäß nur einen Beseitigungsgrad von ca. 60% des Steinstaubes, wenn der Absaugaufwand, insbesondere der Energieaufwand, nicht zu groß werden soll. Eine Verstärkung der Absaugleistung ist meist deshalb nicht möglich, weil damit auch eine Vergrößerung der Abmessungen der Absaugleitung und der Absaugköpfe erforderlich wäre und der Raumbedarf dafür an der Steinspaltmaschine nicht vorhanden ist. Weitere große Nachteile dieser Absauganlagen sind die, daß diese Absaug­ anlagen selbst bei kleineren und mittleren Abmessungen einen verhältnismäßig großen Lärm verursachen und einen hohen Energieverbrauch haben.

Der im Anspruch 1, 3 und 4 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, mittels dessen bzw. der der Spaltstaub besser und mit geringerem Kostenaufwand als bisher beseitigt werden kann.

Dadurch, daß in der Zeitspanne, in der der Spaltvorgang stattfindet und der Spaltstaub entsteht, der Spaltbereich mit einem Flüssigkeitsnebel besprüht wird, wird der entstehende Spaltstaub sofort durch die Partikel des Flüssigkeitsnebels gebunden und niedergeschlagen. Die feineren Staubpartikel können dadurch gar nicht erst in die Umgebungsluft entweichen. Da praktisch sämtliche Partikel des Spaltstaubes an den Spaltstücken niedergeschlagen werden und dort vorübergehend von dem Feuchtigkeitsfilm fest­ gehalten werden, können sie zusammen mit den Spaltstücken aus der Umgebung der Spaltmaschine leicht entfernt werden. Bei einer Ausgestaltung des Verfahrens nach Anspruch 2 wird erreicht, daß auch diejenigen Staubpartikel gebunden werden, die nicht unmittelbar beim Aufspalten der Spaltstücke als kleine Staubwolke entstehen, sondern die beim Auseinander­ brechen der Spaltstücke erst nachträglich abgelöst werden.

Dadurch, daß bei der Vorrichtung nach Anspruch 3 eine Sprüh­ vorrichtung mit einer oder mehreren Sprühdüsen vorhanden ist, deren Sprühstrahl auf den Schneidenbereich der Spalt­ meißel gerichtet ist, und dadurch, daß eine Förder­ vorrichtung für das Sprühmittel vorhanden ist, die durch eine Steuervorrichtung zeitgerecht zum Spaltvorgang einge­ schaltet wird, wird die Spaltstelle gerade in dem Zeit­ abschnitt mit einem Flüssigkeitsnebel besprüht, während­ dessen Staubpartikel an der Spaltstelle auftreten. Das gleiche wird bei einer Vorrichtung nach Anspruch 4 dadurch erreicht, daß durch die Fördervorrichtung das Sprühmittel ständig zu den Sprühdüsen hingefördert wird, wobei es durch das durch die Steuervorrichtung gesteuerte Absperrventil zeitgerecht zum Spaltvorgang freigegeben wird, so daß es dann aus den Sprühdüsen als Flüssigkeitsnebel austreten kann.

Bei einer Ausgestaltung der Vorrichtungen nach Anspruch 5 wird erreicht, daß die Sprühdüsen mit dem Stößel mitlaufen und dadurch der Sprühstrahl stets auf den Bereich der Schneiden der Spaltmeißel gerichtet bleibt, und zwar unabhängig von der Höhe des zu spaltenden Steines.

Bei einer Ausgestaltung der Vorrichtung nach Anspruch 6 ist es möglich, den Beginn des Sprühvorganges dadurch genau auf den Beginn des Spaltvorganges einzustellen, daß der beim Aufsetzen des Spaltmeißels auf den zu spaltenden Stein einsetzende steile Anstieg des Betriebsmitteldruckes der Steinspaltmaschine zur Steuerung des Sprühvorganges ausgenutzt wird. Dadurch wird ein vorzeitiges Besprühen der Spaltstelle vermieden und die auf den Stein auftreffende Flüssigkeitsmenge auf das geringstmögliche Maß beschränkt. Dadurch wird auch vermieden, daß durch überschüssige Flüssigkeitsmengen die Steinspaltmaschine und die Bedienungsperson im Laufe der Zeit naß werden. Bei einer Weiterbildung der Vorrichtung nach Anspruch 7 kann auch das Ende des Sprühvorganges von der Steinspaltmaschine abge­ leitet werden und dadurch die versprühte Flüssigkeitsmenge weiter verringert werden. Bei einer Ausbildung der Vorrichtung nach Anspruch 8 wird erreicht, daß zumindest kurze Zeit über den reinen Spaltvorgang hinaus während einer kurzen zusätzlichen Zeitspanne der Sprühvorgang noch so lange andauert, daß auch die Staubpartikel gebunden werden, die erst mit einer gewissen Zeitverzögerung nach dem eigent­ lichen Spaltvorgang beim Auseinanderbrechen der beiden Spaltstücke sich von den Spaltstücken loslösen oder davon losgerissen werden.

Bei einer Ausgestaltung der Vorrichtung nach Anspruch 9 wird der Antrieb der Fördervorrichtung vom Betriebsmittel der Steinspaltmaschine betätigt, so daß die Fördervorrichtung ohne eigenen Antrieb auskommt.

Bei einer Ausgestaltung der Vorrichtung nach Anspruch 10 wird erreicht, daß die Spühdüsen nicht nachtropfen und außerdem die Verbindungsleitung zu den Sprühdüsen nicht leerläuft und darin möglicherweise ein Luftpolster entsteht, so daß der Beginn eines Sprühvorganges immer zur gleichen Zeit erfolgt und Verzögerungen durch Auffüllvorgänge leer­ gelaufener Leitungsbereiche vermieden werden. Bei einer Ausgestaltung der Vorrichtung nach Anspruch 11 können im Bedarfsfalle die Sprühdüsen unabhängig voneinander gesteuert werden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles der Vorrichtung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Steinspaltmaschine mit einer Vorrichtung gemäß der Erfindung;

Fig. 2 eine Vorderansicht der Steinspaltmaschine nach Fig. 1;

Fig. 3 ein Blockschaltbild der Vorrichtung gemäß der Erfindung.

Die aus Fig. 1 und 2 ersichtliche Steinspaltmaschine 10 weist ein Maschinengestell 11 auf, an dem mittels einer lotrecht ausgerichteten Längsführung 12 ein Stößel 13 auf und ab bewegbar geführt ist. Der Stößel 13 wird mittels eines hyraulischen Kolbenantriebes 14 betätigt. An der Unterseite des Stößels 13 ist ein oberes Spaltmesser mit einer Anzahl Spaltmeißel 15 austauschbar angeordnet. Sie arbeiten mit einem am Gestell 11 ortsfest angeordneten unteren Spaltmesser 16 zusammen. Dieses ist von einem Auflagetisch 17 umgeben, der am Gestell 11 in lotrechter Richtung nachgiebig angeordnet ist.

Die Steinspaltmaschine 10 wird mittels eines Fußschalters 18 eingeschaltet, wodurch von einem hydraulischen Antriebs­ aggregat 19 das Betriebsmittel zum Kolbenantrieb 14 gefördert wird, der dadurch den Stößel 13 abwärts bewegt. Zunächst erfolgt diese Abwärtsbewegung als Leerhub im Eilgang, wozu nur ein verhältnismäßig geringer Betriebs­ mitteldruck erforderlich ist. Sobald die Spaltmeißel 15 auf dem Werkstück in Form des zu spaltenden Steines aufsitzen, der auf dem unteren Spaltmesser 16 ruht, steigt der Betriebsmitteldruck des Kolbenantriebes 14 automatisch etwas an. Das löst einen Umschaltvorgang im Antriebsaggregat 19 aus, durch den der Druck des Betriebsmittels auf den vollen Betriebsdruck von beispielsweise 100 bar erhöht wird. Die dadurch an den Schneiden der Spaltmeißel 15 entstehende beträchtlich höhere Schneidkraft spaltet den zwischen den Spaltmeißeln 15 und dem unteren Spaltmesser 16 liegenden Stein zumindest näherungsweise entlang der zwischen den Schneiden verlaufenden Ebene in zwei Spaltstücke.

Bei diesem Spaltvorgang entsteht an der Spaltstelle eine kleine Steinstaub- oder Spaltstaubwolke. Beim Auseinander­ fallen der beiden Spaltstücke bis zu ihrer Auflage auf dem Auflagetisch 17 tritt je nach der Gesteinsart meist nochmals eine kleine Menge weiteren Gesteinsstaubes auf.

Zur Bindung dieses Spaltstaubes ist eine Sprühvorrichtung 21 vorhanden. Sie weist zwei Sprühdüsen 22 auf, die beiderseits des Stößels 13 angeordnet sind. Ihre Sprühöffnung ist so ausgerichtet, daß der aus ihnen austretende Sprühstrahl zumindest annähernd auf den Bereich der Schneiden der Spaltmeißel 15 trifft. Die beiden Sprühdüsen 22 sind über je eine Verbindungsleitung 23 an ein Verteilerstück 24 angeschlossen. Diese wiederum steht über eine Verbindungs­ leitung 25 mit einer Förderpumpe 26 in Verbindung. Diese saugt das Sprühmittel aus einem Vorratsbehälter 27 an.

In die Verbindungsleitung 25 zwischen der Förderpumpe 26 und dem Verteilerstück 24 mit den daran angeschlossenen Sprühdüsen 22 ist ein elektromagnetisch betätigbares Absperrventil 28 eingeschaltet. Dieses Absperrventil 28 wird von einer Steuervorrichtung 29 gesteuert, die im Steuer­ schrank der Steinspaltmaschine 10 untergebracht ist.

Zur Steuervorrichtung 29 gehört ein Druckfühler 31, Fig. 3, der in die Betriebsmittelleitung 32 zwischen dem Antriebs­ aggregat 19 und dem Kolbenantrieb 14 der Steinspalt­ maschine 10 eingeschaltet ist. Dieser Druckfühler 31 gibt dann, wenn der Betriebsdruck in der Betriebsmittelleitung 32 einen bestimmten einstellbaren primären Grenzwert über­ schreitet, ein Steuersignal an die Steuervorrichtung 29 ab, die daraufhin das Absperrventil 28 öffnet. Sobald der Druck in der Betriebsmittelleitung 32 wieder unter einen bestimmten sekundären Grenzwert absinkt, der mit dem primären Grenzwert gleich sein kann, gibt der Druckfühler 31 wiederum ein Steuersignal an die Steuervorrichtung 29 ab, die daraufhin das Absperrventil 28 wieder schließt.

Während der Zeitspanne in der das Absperrventil 28 geöffnet ist, kann die Förderpumpe 26 das von ihr ständig unter Druck gehaltene Sprühmittel zu den Sprühdüsen 22 hinfördern, aus denen es dann als Sprühstrahl oder besser noch als Flüssig­ keitsnebel 33 austritt.

Um ein Nachtropfen der Sprühdüse 22 zu vermeiden und auch um ein teilweises Leerlaufen der Verbindungsleitung 25 zu vermeiden, ist jede Sprühdüse 22 mit einem Rückschlag­ ventil 34 ausgerüstet, das in Fig. 3 der Deutlichkeit halber in einigem Abstand von der Sprühdüse 22 symbolisch als selbständiges Teil dargestellt ist.

Als Förderpumpe 26 können verschiedenartige Pumpentypen eingesetzt werden. Falls beispielsweise eine elektro­ magnetische Schwingankerpumpe verwendet wird, ist es zweckmäßig zwischen dem Pumpenauslaß und dem Pumpeneinlaß eine Rücklaufleitung 35 vorzusehen, in die ein Druck­ ventil 36 in Form eines Rückschlagventils eingeschaltet ist. Der Ansprechdruck des Druckventils 36 wird höher eingestellt als der Ansprechdruck der Rückschlagventile 34 der Sprüh­ düsen 22. Dadurch wirkt die Rücklaufleitung 35 solange als Bypass solange das Absperrventil 28 geschlossen ist. Sobald dieses durch die Steuervorrichtung 29 geöffnet wird, schließt das Druckventil 36 und die Rückschlagventile 34 öffnen und lassen das Sprühmittel zu den Sprühdüsen 22 hindurchtreten.

Es ist überdies zweckmäßig, daß die Steuervorrichtung 29 ein Zeitschaltglied aufweist, das nach dem Auftreten des sekundären Steuersignals des Druckfühlers 31 das Absperrventil 28 noch eine gewisse Zeitspanne offen hält, so daß auch nach Ende des unmittelbaren Spaltvorganges das Sprühmittel auf die Spaltstelle aufgesprüht wird, und zwar noch so lange, daß der beim Auseinanderfallen der beiden Spaltstücke zusätzlich auftretende Spaltstaub ebenfalls gebunden wird.

Claims (11)

1. Verfahren zum Binden des Spaltstaubes bei Steinspalt­ maschinen, gekennzeichnet durch den Verfahrens­ schritt,

• - in der Zeitspanne von unmittelbar vor Beginn der Spaltung der beiden Spaltstücke, bis zumindest unmittelbar nach dem Eintreten der Spaltung der Spaltstücke wird der Spaltbereich mit einem Flüssigkeitsnebel besprüht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch den Verfahrens­ schritt,

• - der Spaltbereich wird eine gewisse Zeitspanne über das Eintreten der Spaltung der Spaltstücke hinaus mit dem Flüssigkeitsnebel besprüht.

3. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens zum Binden des Spaltstaubes bei Steinspaltmaschinen, bei denen ein oberes Spaltmesser aus einem oder mehreren Spaltmeißeln an einem Stößel angeordnet ist, der am Gestell der Steinspaltmaschine mittels einer Längsführung relativ zu einem unteren ortsfesten Spaltmesser hin- und her­ bewegbar geführt ist und mittels eines Längsantriebes betätigbar ist, gekennzeichnet durch die Merkmale:

• - es ist eine Sprühvorrichtung (21) mit einer oder mehreren Sprühdüsen (22) vorhanden, deren Sprühstrahl oder Sprühnebel (33) auf den Schneidenbereich der Spaltmeißel (15) gerichtet ist,
• - es ist eine Fördervorrichtung (26) für das Sprühmittel vorhanden, mittels der das Sprühmittel durch die Sprühdüsen (22) hindurch versprühbar ist,
• - es ist eine Steuervorrichtung (29) vorhanden, mittels der während eines bestimmten Zeitabschnittes eines Arbeitszyklus der Steinspaltmaschine (10) die Förder­ vorrichtung (26) einschaltbar ist.

4. Vorrichtung nach dem Gattungsbegriff des Anspruches 3, gekennzeichnet durch die Merkmale,

• - es ist eine Sprühvorrichtung (21) mit einer oder mehreren Sprühdüsen (22) vorhanden, deren Sprühstrahl oder Sprühnebel (33) auf den Schneidenbereich der
• - Spaltmeißel (15) gerichtet ist,
• - es ist eine Fördervorrichtung (26) für das Sprühmittel vorhanden, mittels der das Sprühmittel durch die Sprühdüsen (22) hindurch versprühbar ist,
• - in der Verbindungsleitung (25) zwischen der Förder­ vorrichtung (26) und den Sprühdüsen (22) ist ein betätigbares Absperrventil (28) eingeschaltet,
• - es ist eine Steuervorrichtung (29) vorhanden, mittels der das Absperrventil (28) während eines bestimmten Zeitabschnittes eines Arbeitszyklus der Steinspalt­ maschine (10) in öffnendem Sinne betätigbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, gekennzeichnet durch das Merkmal,

• - die Sprühdüsen (22) sind am Stößel (15) der Stein­ spaltmaschine (10) angeordnet.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, für eine Steinspaltmaschine mit einem hydraulischen Kolbenantrieb als Längsantrieb des Stößels, gekennzeichnet durch das Merkmal,

• - in die Betriebsmittelleistung (32) des Kolben­ antriebes (14) ist ein Druckfühler (31) eingeschaltet, der zumindest beim Ansteigen des Betriebsmitteldruckes über einen bestimmten Grenzwert hinaus ein primäres Steuersignal an die Steuervorrichtung (29) abgibt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch das Merkmal,

• - der Druckfühler (31) ist so ausgebildet, daß er auch beim Absinken des Betriebsmitteldruckes unter einen bestimmten Grenzwert ein sekundäres Steuersignal an die Steuervorrichtung (29) abgibt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch das Merkmal,

• - die Steuervorrichtung (29) weist ein Zeitschaltglied auf das das Absperrventil (28) für das Sprühmittel erst nach Ablauf einer gewissen Zeitspanne nach dem Auftreten des sekundären Steuersignals des Druck­ fühlers (31) abschaltet.

9. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder nach Anspruch 5 in Verbindung mit Anspruch 3, für eine Steinspaltmaschine mit einem hydraulischen Kolbenantrieb als Längsantrieb des Stößels, gekennzeichnet durch die Merkmale,

• - die Fördervorrichtung weist einen hydraulischen Kolbenantrieb auf, dessen Antriebsseite mit der Betriebsmittelleitung des Kolbenantriebes des Stößels verbunden ist,
• - vorzugsweise ist in der Verbindungsleitung zwischen der Fördervorrichtung und den Sprühdüsen (22) ein betätigbares Absperrventil (28) eingeschaltet,
• - vorzugsweise ist eine Steuervorrichtung (29) vorhanden, mittels der das Absperrventil (28) während eines bestimmten Zeitabschnittes eines Arbeitszyklus der Steinspaltmaschine (10) betätigbar ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 9, gekennzeichnet durch das Merkmal,

• - vor jeder Sprühdüse (22) ist ein Druckventil (34) in Form eines Rückschlagventils eingeschaltet.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9 mit mehr als einer Sprühdüse, gekennzeichnet durch das Merkmal,

• - anstelle eines Absperrventils für alle Sprühdüsen ist vor jeder Sprühdüse je ein betätigbares Absperrventil eingeschaltet.