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Gesteinsstaub- und Pulverzerstreuer Zum Schutze gegen die verheerenden
Kohlenstaubexplosionen bzw. zur möglichsten Beschränkung einer einmal auftretenden
Kohlenstaub- oder Gasexplosion auf ihren Ursprungsort wird im Bergbau die Gesteinsstaubstreuung
angewendet.
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Bis in die neueste Zeit erfolgte dieselbe allgemein entweder von Hand
unter Anwendung von Schaufeln oder z. B. trichterförmigen Gefäßen, mittels welcher
der Gesteinsstaub auf die Stöße und Firste der Strecken geschleudert wurde, oder
auch mittels Preßluftgesteinsstaubstreuer, bei welchen der Gesteinsstaub in Form
eines geschlossenen Gesteinsstaubstrahles wie ein Wasserstrahl gegen. die zu bestaubenden
Flächen der Grubenbaue gespritzt wurde, so daß die Grubenbaue bei der vorzunehmenden
Einstaubung mit dem Gerät ganz befahren werden mußten. Diese Geräte ermöglichen
nur eine örtliche Einstaubung der Baue. Die Einstaubung enger Baue mit fahrbaren
Geräten war unmöglich. Auch die Einstaubung verbrochener Wetterkanäle und des alten
Mannes war eine Unmöglichkeit. Die bisher üblichen Methoden der Streuung sind verschwenderisch
im Staubverbrauch, unvollkommen, in engen schwer befahrbaren Bauen (niedrigen Flözen,
engen Wetterkanälen) schwer oder überhaupt nicht durchführbar, daher unverläßlich,
daneben zeitraubend und kostspielig. Es bestehen zwar Zerstäuber mit Mundstücken,
bei denen nur ein einziger Injektor vorhanden ist, die aber nur auf verhältnismäßig
ganz kurze Entfernungen eine Zerstäubung des Gesteinsstaubes bewirken, so daß die
in weiterer Entfernung von der Arbeitsstelle liegenden Orte von einem solchen geschlossenen
Gesteinsstaubstrahl nicht mehr bedeckt werden und sich die Zerstäubung nur wenige
Meter von der Arbeitsstelle bemerkbar macht. Aber auch an dieser Stelle wird sich
der Gesteinsstaub nicht in der gewünschten Feinheit und Gleichmäßigkeit an die verschiedenen
Orte verteilen können, sondern in der Hauptsache sich nur dort niedersetzen, wo
er gegen feste Gegenstände, z. B. die Wand oder die Firste bzw. die Sohle, trifft.
Der Staub wird sich an diesen Stellen in größeren Mengen ansammeln, während die
anderen Stellen, die durch den Strahl nicht getroffen werden, vollkommen frei bleiben.
Bei dieser örtlichen Bestaubung muß das Gerät immer durch die Grubenbaue gefahren
oder getragen werden.
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Die vorliegende Erfindung verwertet die kolloidale Natur des feinen
Gesteinsstaubes und ermöglicht es, mittels Preßluft ein mit Gesteinsstaub geschwängertes
Gemisch zu erzeugen, und besteht darin, daß das Mundstück des Gesteinsstaubstreuers
aus zwei oder mehreren hintereinandergeschalteten Einsaugern
für
Außenluft besteht. Durch besondere Mittel, wie z. B. einen Propeller o. dgl., wird
der Gesteinsstaub in feiner Verteilung als Gesteinsstaubnebel der Grubenluft bzw.
dem Wetterstrome mitgeteilt.
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In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in mehreren beispielsweisen
Ausführungsformen schematisch dargestellt, und zwar zeigt Abb. i einen schematischen
Längsschnitt durch den Zerstäuber, Abb. 2 die Reguliervorrichtung, Abb. 3 das äußere
freie Ende des Strahlrohres, Abb. q. eine Stirnansicht zur Abb. 3, wobei die Abb.
2, 3 und 4. in etwas größerem Maßstabe als Abb. i gezeichnet ist. Die Abb. 5 und
6 stellen verschiedene Ausführungsfornien von fährbaren Zerstäubern dar.
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Das Ausblase- bzw. Strahlrohr i besitzt an seinem freien Ende einen
Verteilerpfropfen 2, welcher z. B. wie in Abb. 3 dargestellt ausgebildet sein kann
und an das: freie Ende des Rohres i mittels einer Muffe z. B. aufgeschraubt ist.
Die .Stirnseite des Pfropfens 2 besitzt eine Anzahl von Ausnehmungen 3, welche,
wie die Abb. q. zeigt, ringförmig verlaufen, so daß der Gesteinsstaub mit der ausströmenden
Preßluft durch diese Öffnungen 3 streicht Und dadurch rohrförmig aus dem Ende des
Rohres i nach außen tritt.
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Um ein Zerteilen des Gesteinsstaubes samt Preßluft auch schon vor
dem Austritt desselben aus den Öffnungen 3 zu ermöglichen, besitzt der Verteiler
2 einen kegelartigen Ansatz 4, welcher in das Innere des Rohres i hineinragt und
dadurch die Preßluft samt Gesteinsstaub derart zerteilt, daß sie ohne größeren Widerstand
aus den ringförmigen Öffnungen 3 verteilt ausströmt und der Gesteinsstaub in Form
eines Rohres nach außen tritt, d. h. daß derselbe eine Rohrwand bildet, sich also
nach außen kreisförmig verteilt, während der innere Teil frei bleibt.
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Um diesen aus den Öffnungen 3 austretenden Gesteinsstaub noch zu verteilen
und mit Luft zu mischen, ist auf das - Ende des Rohres i eine Mischdüse 5 aufgeschoben,
die, wie in Abb. i dargestellt, aus zwei bzw. drei oder mehreren ineinandergeschobenen
Hülsen 6 besteht, von welchen die äußerste Hülse zu beiden Seiten kegelartig erweitert
ist. Infolge der einströmenden Preßluft samt Gesteinsstaub wird die hinter der Ausströmöffnung
befindliche Außenluft des Raumes in das Innere der einzelnen Hülsen 6 injektorartig-
mitgerissen und bewirkt an der Ausströmöffnung eine weitere feine Verteilung bzw.
Vernebelung des Gesteinsstaubes, welcher in diesem Zustande, also in einer Art Nebel,
durch die kegelförmige Erweiterung des freien Endes der Hülsen 6 austritt. Hierdurch
wird auch die Geschwindigkeit des ausströmenden Mittels etwas verlangsamt und der
Gesteinsstaub hierdurch fein verteilt.
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In der Abb. z sind zwei derartige Einsauger für Außenluft vorhanden,
und zwar das übliche Injektorrohr i i und die gemäß der Erfindung hergestellte Mischdüse
5 samt Hülse 6. Es ist aber selbstverständlich, daß auch mehrere derartiger Einsauger
für Außenluft bzw. mehrere solcher Mischdüsen hintereinandergeschaltet werden können,
um die Zerstäuberwirkung noch zu erhöhen.
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Die Ausströmöffnung dieser Hülse ist mit einem Propeller 7 versehen,
der aus zwei oder mehreren Flügeln besteht und in entsprechender Weise in der Ausströmöffnung
frei drehbar gelagert ist. Dieser Propeller 7 wird deshalb durch die aus der Hülse
6 austretende Preßluft in Drehung versetzt und bewirkt durch Verminderung der Ausströmgeschwindigkeit
des Preßluft-Gesteinsstaub-Gemisches und durch die hierdurch erhaltene Drehbewegung
eine noch innigere Mischung des Gesteinsstaubes mit der Außenluft, so daß sich hinter
dieser Ausströmöffnung der Hülse 6 eine Gesteinsmehlwolke bildet, die dann in den
Wetterstrom übergeht und im weiteren Verlaufe beim Durchstreichen der Baue den Gesteinsstaub
am Umfange .der durchstrichenen Baue zur Absetzung bringt, wobei das feine Gesteinsmehl
überall dort eindringt, wo auch der feinste Kohlenstaub zur Ablagerung gelangt.
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Dieser Propeller kann entweder in einem Bügel der Ausströmöffnung
frei drehbar gelagert oder auch durch bekannte Mittel abnehmbar sein, um beim Transport
des Zerstäubers den Propeller abnehmen zu können und vor Beschädigung zu schützen.
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Das andere Ende des Strahlrohres i ist in dem Behälter 13, in welchem
sich der Gesteinsstaub befindet, eingesetzt. Um eine Regelung der in der Zeiteinheit
dem Injektor zufließenden Menge von Gesteinsstaub zu erhalten, werden die nahe dem
Ende des Rohres i befindlichen Sauglöcher 8 für den Gesteinsstaub mit einer Regelvorrichtung
versehen, die den Zweck hat, dem Wetterstrome nur so viel Gesteinsstaub zuzuführen,
daß derselbe nicht so rasch zur Ablagerung kommt und sich dadurch gut als Nebel
verteilen kann. Diese Regelvorrichtung, die in Abb. 2 im Schnitt dargestellt ist,
ermöglicht eine Einstellung der Gesteinsstaubmenge im Verhältnis zur ausströmenden
Luft und kann dem Ouerschnitt der einzustaubenden Baue angepaßt werden, so daß die
Möglichkeit besteht, die Gesteinsstaubmenge so zu regeln, daß der Gesteinsnebel
möglichst weit vom Wetterstrome und möglichst gleichmäßig am Umfang der durchstrichenen
Grubenbaue zur Ablagerung gelangt.
Die Regelvorrichtung kann, wie
in der Abb. 2 dargestellt, aus einem Rohrschieber g bestehen, welcher mittels Gewinden
io auf dem Injektorrohr ii aufgeschraubt ist. Dieser Rohrschieber g ist an seinem
rückwärtigen Ende etwas erweitert und besitzt eine Anzahl von Sauglöchern ia. Durch
Verschrauben des Schiebers g wird sich derselbe längs des Injektorrohres ii bewegen
und hierdurch die in demselben befindlichen Saugöffnungen 8 mehr oder -weniger verdecken
bzw. öffnen, so daß man es in der Hand hat, die Öffnungen 8 für den Gesteinsstaub
zu ändern.
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Diese Regelvorrichtung kann aber auch selbstverständlich aus anderen
Mitteln, wie z. B. einem bekannten Ringschieber oder ähnlichen Vorrichtungen, bestehen,
welche sich oberhalb der Sauglöcher befinden und durch Verdecken bzw. öffnen derselben
die gewünschte Menge von Gesteinsstaub in den Zerstäuber eintreten läßt. Je nach
Freigabe der inneren Sauglöcher 8 durch den Schieber bzw. die Regelvorrichtung wird
die Gesteinsauflage entsprechend der Geschwindigkeit des Wetterstromes und dem Querschnitt
der einzustaubenden Grubenbaue geregelt, so daß eine gleichmäßige Bestaubung der
Baue auch auf sehr großen Entfernungen erreicht werden kann. Es können hierbei Strecken
von 4oo bis 5oo m Länge gründlichst mit Gesteinsstaub versehen werden; manchmal
beträgt die Reichweite derartiger Vernebelungen auch über 6oo bis iooo m. Eine derartige
Vernebelung wird sogar bis zu 2000 m den in der Grube Beschäftigten fühlbar.
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Für solche Gruben, die über kein Preßluftnetz verfügen, kann, wie
in den Abb. 5 und 6 dargestellt, an der Gebrauchsstelle die zur Einstaubung benötigte
Preßluft durch einen kleinen Verdichter oder ein Gebläse 22 erzeugt werden, der
durch einen Elektromotor 23 angetrieben wird. Auch kann an Stelle des Elektromotors
namentlich über Tage ein Benzin-, Diesel- o. dgl. Motor zur Anwendung gelangen.
Gegebenenfalls kann die Preßluft auch durch eine mit Hand getriebene Preßluftpumpe
erzeugt werden.
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Diese ganze Vorrichtung mit Zerstäuber, Verdichter 22 und Motor 23
kann auf einem Fahrgestell 24 in gedrängter Bauart angeordnet sein. Dieses Fahrgestell
24 kann entweder als Handkarren 26 (s. Abb. 6) ausgebildet sein oder auf Schienen
25 (Abb. 7) laufen. In jedem Fall wird es vorteilhaft sein, den Zerstäuber mit dem
Behälter 13 durch ein biegsames Rohr 27 zu verbinden, um die Zerstäubung bzw. die
Vernebelung nach allen Richtungen hin vornehmen zu können. Dieses biegsame Rohr
27 kann entweder, wie in Abb. 5 dargestellt, entsprechend lang ausgebildet sein,
oder der Zerstäuber kann auf dem Fahrgestell 24 aufgebaut werden, in welch letzterem
Fall (Abb.6) ein drehbares Stützgelenk 28 vorgesehen sein wird.
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Das durch diesen Zerstäuber gebildete Luftstaubgemisch strömt durch
die wetterstrombestrichenen Baue und setzt überall nach und nach an den Begrenzungsflächen
derselben, an den Stößen, Firsten und Sohle die Gesteinsstaubteilchen ab, wobei
das feinste Gesteinsmehl ebenso wie der während der Arbeit entstehende und abgelagerte
Kohlenstaub in die entlegensten Winkel und Risse des Gesteins oder des Ausbaus,
hinter die Verpfählung,, in alle Hohlräume an Firste und Stößen, kurz überallhin
eixldringt und abgelagert wird, ebenso wie der Kohlenstaub, so daß derselbe in den
entferntesten Winkeln überdeckt und unschädlich gemacht wird.
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Diese neue Methode der Gesteinsstaubstreuung ist zum Unterschied von
den bisher üblichen Methoden eine Fernstreuung und ermöglicht auch die Unschädlichmachung
des Kohlenstaubes in solchen Bauen, die bisher für die Einstaubung schwer oder überhaupt
nicht zugänglich waren. Dadurch, daß es durch die angegebene Weise gelingt, den
überall zur Ablagerung gelangten gefährlichen Kohlenstaub mit Gesteinsstaub einzuhüllen,
wird die Sicherheit der Grube gegen Kohlenstaubexplosionen und Kohlenstaubbrände
wesentlich erhöht.
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Die Anwendung des Gerätes erfolgt in der Weise, daß die Grube bzw.
die Bauabteilung in einzelne Abschnitte geteilt und von einzelnen geeigneten Punkten
aus, an denen das Streugerät aufgestellt wird, abschnittsweise mit Gesteinsmehl
eingestaubt wird. Der Gesteinsstaub wird als Nebel auf große Entfernungen, die einige
hundert Meter betragen, mittels des Wetterstromes fortgetragen und an den Grenzflächen
des Baues abgelagert.
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Dem zur Einstaubung verwendeten Gesteinsmehl kann auch je nach Bedarf
ein hochdisperses Pulver beigemengt werden, welches geeignet ist, die Explosionsflamme
auch durch chemische Wirkung zu bekämpfen und zum Erlöschen zu bringen. Es besteht
selbstverständlich auch die Möglichkeit, die benötigte Preßluft aus Stahlflaschen
zu entnehmen, in welchen sie in hochverdichtetem Zustande leicht transportfähig
ist, und kann auch diese Luft in diesen Stahlflaschen noch mit irgendwelchen geeigneten
Gasen gemischt werden.
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Die Vereinigung des Gerätes mit verschiedenen Preßlufterzeugern eröffnet
der Verwendung des Gesteinsstaubstreuers auch die Möglichkeit zur Bekämpfung anderer
explosionsgefährlicher Staubarten und gestattet auch die Bekämpfung von Giftgasen
bei einem von Fliegern veranstalteten Gasangriff auf menschliche Siedlungen bzw.
die Säuberung
der Straßen und Plätze vön giftigen Gasen nach einem
Gasangriff durch Streuung entsprechender ' feiner Pulver, welche die Gase schlucken.
Zu diesem Zweck w ird der Gesteinsstaub mit einem gasschluckenden Pulver gemischt
und dadurch eine Streckung desselben durch den Gesteinsstaub erzielt, wobei dieses
Pulver samt-dem Gesteinsstaub in kolloidal feinstverteiltem Zustande an den betreffenden
Stellen vernebelt werden kann.
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Dieser Gesteinsstaubstreuer kommt nicht nur für Kohlengruben, sondern
auch für ,alle Kohlenäufbereitungs- und . Brikettierungsanlagen, ferner für alle
gewerblichen und industriellen Betriebe in Betracht, in welchen explosionsgefährlicher
Staub auftritt, wie z. B. Zuckerfabriken, Getreidemühlen, Getreidespeichern u. a.,
bei Verwendung geeigneter Streupulver, auch für die Desinfektion geschlossener Räume,
für die Bekämpfung der Fliegenplage in Stallungen und für ähnliche Zwecke, ferner
für die Bekämpfung der Insektenschädlinge in Garten- und Parkanlagen, . in Weingärten,
in der -Landwirtschaft und für Bekämpfung von Insektenschädlingen im Forstwesen
und zur Unschädlichmachung von Giftgasen. Außerdem kommt dieses Gerät auch noch
bei Verwendung verschiedener Chemikalien als Zusatz zu dem- Gesteinsstaub zur Vernebelung
und Unsichtbarmachung von verschiedenen Standorten bei militärischen Zwecken in
Betracht. Schließlich kann das Gerät auch durch Streuung von Staub oder geeignetem
Pulver, welches als Reizstoff wirkt, auch zur Zerstreuung von Menschenansammlungen
bei Demonstrationen benutzt werden.