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Gesteinsstaubsperre mit Auslösemittel für das Ventil einer Druckgasflasche
In Ko'hlenbergwerksbetr ieben besteht die Vorschrift, die Betriebspunkte durch Gesteinstaubsicherungen
an jedem Zugang zu den Arbeitsstellen einzeln für sich einzukapseln, um dadurch
jede Explosion auf ihren Entstehun.gsherd zu beschränken und ihren Übertritt auf
benachbarte Betriebspunkte zu vermeiden. Nachdem in neuerer Zeit durch Zusammenlegung
der Betriebspunkte die einzelnen Abbaubetriebe eine größere Länge haben, ist es
erforderlich, die Gesteinstaubsicherungszonen nicht nur an den Zu- und Ausgängen
der Betriebspunkte zu legen, sondern auch in die Betriebe hineinzulegen. Die Betriebe
sind stellenweise so ausgedehnt, daß eine darin entstehende Explosion große Opfer
fordern kann. Diese Gefahr wird vermindert, wenn die langen Betriebedurch in angemessenen
Abständen gehaltene Gesteinstaubsicherungen unterteilt werden. Für solche in die
Betriebe hineinverlegte Sicherungen sind zuverlässige Einrichtungen notwendig, die
unabhängig von jeglichen Rohrleitungen an jeder gewünschten Stelle angebracht werden
können und bei den leisesten, die Explosion ankündigenden :'Naturerscheinungen in
Wirksamkeit treten.
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Zur Begrenzung von Grubenexplosionen ist es bekannt, kohlenfreien
Staub um Spritzrohre zu lagern, denen :durch eine abschaltbare Zuleitung unter Druck
stehendes Gas, wie Kohlensäure, zugeführt wird, um bei der Aus-Lösung der Einrichtung
durch.den.den Explosionsflammen voreilendenLuftdruck eine flammenlöschendeStaubwolke
zu bilden. Dabei soll sich der dem Explosionsherd zugekehrte Teil der Druckleitung
selbsttätig ausschalten. Diese von einer Druckzuleitung abhängige Leitung hat sich
nicht bewährt, weil meistens bei Explosionen durch die Zerstörung der Druckrohre
die ganze Leitung in Mitleidenschaft gezogen wird. Es sind auch Anordnungen bekannt,
bei denen die Gesteinstaubbehälter, unabhängig von Rohrleitungen o. .dgl., zur Bildung
von Gesteinstaubwolken für die Begrenzung von Grubenexplosionen dienen. Zu diesem
Zweck wird z. B. der Gesteinstaub in einer aufreißbaren Hülle aufbewahrt, die mit
einer Aufreißvorrichtung verbunden ist, welche .durch die vom Explosionsstoß verursachte
Pendelbewegung der unter der First aufgehängten und von Spannmitteln in Ruhelage
gehaltenen Gesteinsbeutel betätigt wird. Auch wurde bereits vorgeschlagen, Gesteinstaubbeutel
mit leicht zerstörbarer Verpackung durch -die bei einer Explosion eintretende Fallwirkung
zu zerstören, um den Staub austreten zu lassen oder unter Verwendung von Zündern
die Gesteinstaubbeutel durch den Fall oder durch die Explosionshitze zu sprengen.
Derartige Beutel konnten sich deshalb nicht bewähren, weil bei ihrer Zerstörung
der Staub nicht genügend aufgewirbelt -#vird und die :die Zerstörung bedingenden
Kräfte
so groß sein müssen, das die die Explosion ankündigenden Wirkungen dazu selten genügen.
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Schließlich ist ein Vorschlag bekannt, bei Feuerlöschern inner- oder
außerhalb des mit der Löschflüssigkeit oder mit Staub gefüllten Behälters eine Büchse
mit unter Druck stehender Flüssigkeit oder einem anderen Stoff anzubringen, deren
Verschluß mit einem durch unnormale Temperaturerhöhung beeinflußbaren Auslösemittel
in Verbindung steht, die nach Öffnung ihres Verschlusses den Druck auf das Löschmittel
überträgt und es aus dem Behälter unter Verbreitung auf eine Kreisfläche ausbläst.
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Eine dieser Bedingung entsprechende Vorrichtung zur Bekämpfung von
Grubenexplosionen oder auch von Bränden mit einer von dem jeder Explosion vorauseilenden
Luftdruck bewegten, die Vorrichtung auslösenden Windfahne bewirkt gemäß der Erfindung
die Einwirkung der Windfahne auf das Ventil einer unmittelbar zur Vorrichtung gehörenden
Druckgasflasche, die mit dem Innern eines leicht zerstörbaren, z. B. aus Papier
bestehenden Gesteinstaubbehälters inVerbindung steht, und zwar derart, daß beim.
Öffnen der Flasche durch den sich plötzlich ausbreitenden, hohen Gasdruck der Behälter
bombenartig platzt, so daß der Gesteinstaub im gleichen Augenblick zu einer sich
allseitig ausbreitenden Wolke unterteilt wird. Die Sicherheitswirkung kann wesentlich
erhöht werden, wenn die Flasche mit flammenerstickendem Druckgas, z. B. Kohlensäure,
gefüllt wird, welches beim Austreten den Gesteinstaub einhüllt.
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An Stelle der das Ventil der Druckgasflasche betätigenden Windfahne
können auch andere Auslösemittel bekannter Art treten, z. B. mechanisch oder durch
die Wärme betätigte elektrische Auslöser, durch Hitze oder Feuer zerstörbare Schmelzstreifen,
brennbare Bänder usw.
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Die Druckgasflasche, wie sie z. B. im Bergbau als Sauerstoffflasche
für Atmungsgeräte Verwendung findet, kann mit sehr hohem Gas-, z.B:Kohlensäuredruck
(üblich sind i5oAtm.), gefüllt werden. Das Wesen der Erfindung liegt in der selbsttätigen
Auslösung einer derartigen Flasche mit hohem Gasdruck und dessen Einwirkung auf
einen leicht zerstörbaren Gesteinstaubbehälter, der bei der Flaschenöffnung wie
eine Bombe platzt, ohne die Belegschaft zu gefährden und im selben Moment eine weit
ausgedehnte, dichte Gesteinstaubwolke erzeugt. Insbesondere wird diese Vorrichtung
Explosionen, die in Überhauen aus Stapelschächten entstehen, unmittelbar auf den
Herd beschränken. Von Bedeutung ist. daß die gesamte Vorrichtung einschließlich
der Druckgasflasche eine einheitliche und zusainmenhängende Anordnung bildet, die
von keiner der vorhandenen und bei Explosionen zerstörbaren Druckleitungen abhängig
ist.
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In der beiliegenden Zeichnung ist die Vorrichtung in einem Ausführungsbeispiel
veranschaulicht. Es zeigen; Abb. i die an einer Ausbaukappe des Betriebspunktes
aufgehängte Vorrichtung zur Bekämpfung von Grubenexplosionen, die durch eine Windfahne
betätigt wird, Abb. a' die Seitenansicht einer Vorrichtung, Abb. 3 die schematische
Darstellung eines an Stelle der Windfahne wirkenden Hebels, der bei Temperaturerhöhung
die Vorrichtung selbsttätig auslöst, Abb. d. diesen Hebel mit einem anderen Belastungsmittel.
-Abb. 5 die Windfahne, die beim Ausschwenken einen gewichtsbelasteten Hebel zur
Betätigung des Flaschenventils faltenartig freigibt.
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Für -die Bekämpfung von Schlagwetter- und Kohlenstaubexplosionen besteht
die Vorrichtung nach Abb. i und 2 im wesentlichen aus der Gasdruckflasche a, der
deren Ventil betätigenden' Windfahne b und dem leicht zerstörbaren Gesteinstaubbehälter
c. Die Vorrichtung wird so aufgehängt, daß .die Ebene der Windfahne senkrecht zur
Wetterstromrichtung hängt. Durch den jeder Explosion vorauseilenden Luftdruck wird
die Windfahne ausgeschwenkt. Bei der Ausschwenkung dreht sie die fest mit ihr verbundene
Achse d, .die mittel- oder unmittelbar mit dem Ventil der Druckgasflasche a in Eingriff
steht. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sitzt auf der Achse d ein großes Ritzet
e, welches sich mit dem auf dem Flaschenventil sitzenden Ritzet f zahnt. Die Einstellung
des Flaschenventils ist derart, daß bei senkrecht herunterhängender Fahne das Ventil
geschlossen ist. Wird die Fahne durch einen Luftstoß ausgeschwenkt, so öffnet sie
das Flaschenventil, so daß durch die daran angeschlossene Leitung g das Druckgas
in den diese Leitung umgebenden Gesteinstaubbehälter c strömen kann. Der Behälter
c hat eine leicht zerstörbare und trotzdem wasserfeste Wandung, z. B. wasserdicht
imprägniertes Papier, Textilstoffe o. dgl. Der Behälter kann beutelartig an .dem
Gaszuleitungsrohr aufgehängt werden. Das in den Behälter mündende Ende der Druckgaszuführungsleitung
ä trägt einen kugelförmigen Düsenkopf, der das Druckgas aus dessen Durchlöcherungen
allseitig austreten läßt. Damit die Windfahne nicht :durch Anstoßen mit Arbeitsgeräten
bewegt werden kann, ist sie mit einem feststehenden Drahtschutzkor'b h umgeben.
Die Vorrichtung wirkt nach beiden Seiten, also auch .dem Wetterstrom entgegen, so
daß sie auf jede beginnende Explosion,
gleichgültig von welcher
Seite sie kommt, sich einschaltet. Die dieVentilöffnung bewirkenden Hilfsmittel
sind von einem Schutzkasten i umgeben, damit durch Verschmutzenkein Hindernis eintreten
kann. Gemäß A.bb-. 5 wirkt die Windfahne b nicht unmittelbar auf die Achse d, sondern
löst fallenartig einen gewichtsbelasteten Hebel aus, der beim Fallen durch Drehen
der Achse d das Ventil öffnet. Im übrigen ist .die Art der Bewegungsübermittlung
und der Hilfsmittel für die Ventilöffnung beliebig, ebenso wie sich der Ausbau und
die Gestaltung der einzelnen Teile den Betriebsbedürfnissen anpassen müssen.
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Die gleiche Vorrichtung kann auch vorteilhaft zum selbsttätigen Löschen
von Bränden benutzt werden. Sie besteht dabei im wesentlichen aus den gleichen Teilen
mit derselben Anordnung, nur das Mittel zur Auslösung ist dabei anders. An Stelle
der Windfahne b wird eine Einrichtung verwandt, die unter der Einwirkung der Hitze
oder des Feuers die Auslösung des Ventils der Gasdruckflasc'he betätigt. Es kommen
hierbei die allgemein bekannten Hilfsmittel in Betracht. Nach dem Ausführungsbeispiel
gemäß Abb. 3 schwingt um die durch ihre Drehung das Ventil auslösende Achse d der
Hebel b1. In der Ruhestellung ist dieser Hebel einerseits durch eine Zugfeder k
und andererseits durch einen sclimelz- oder brennbaren Streifen i festgehalten.
Schmilzt oder brennt dieser Streifen durch, so wird das Ventil durch Anziehung der
Feder ausgelöst. Der Anordnung nach Abb. .liegt dieselbe Wirkung zugrunde. Hier
schwingt um die Achse d ein doppelarmiger Hebel bi, der einerseits gewichtsbelastet
ist und andererseits durch einen Schmelz- oder brennbaren Streifen r festgehalten
wird.
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Die Auslösung des Flaschenventils kann in beiden Fällen vorübergehend
sein oder auch in der geöffneten Stellung durch ein Sperrmittel festgehalten werden.