DE967222C

DE967222C - Staubabsaugegeraet

Info

Publication number: DE967222C
Application number: DE1949P0037273
Authority: DE
Inventors: Adalbert Schmidt
Original assignee: Hemscheidt Hermann Maschinenfabrik GmbH and Co
Current assignee: Hemscheidt Hermann Maschinenfabrik GmbH and Co
Priority date: 1949-03-20
Filing date: 1949-03-20
Publication date: 1957-10-24

Description

Staubabsaugegerät Die Beseitigung des beim Gesteinbohren anfallenden Gesteinstaubes, der insbesondere in seinen feineren Bestandteilen, die Hauptursache der Staublungenerkrankung bildet, geschah in dler Praxis bislang nahezu ausschließlich durch Anwendung des Naßbohrverfahrens, bei welchem man - z. B. mittels eines auf den Bohrer aufgesetzten Spülkopfes - Wasser durch den Hohlbohrer an die Bohrlochsohle heranbringt. Die Nachteile dieses Naßhohrverfahrens sind vielfältig, wobei jedoch der Hauptnachteil in der verhältnismäßig großen Wassermenge liegt, die einerseits wegen der Ansammlung auf der Streckensohle und andererseits wegen der Gefahr einer Durchnässung der Bedienungsleute äußerst störend ist. Schließlich wird durch dieses Naßbohrverfahren eine nachhaltige Beseitigung insbesondere des lungengängigen Feinstaubes deshalb nicht gewährleistet, weil die durch das Spülwasser zunächst gebundenen Feinstäube nach der Verdunstung des Wassers durch die beispielsweise bei den Sprengarbeiten entstehenden DruckwelLen leicht aufgewirbelt und hierdurch vom Wetterstrom aufgenommen werden können.
Um diese Nachteile des Naßbohrverfahrens zu vermeiden, war man in der Praxis seit Jahrzehnten bemüht, Geräte zu entwickeln, die eine trockene Absaugung des Staubes aus dem Bohrloch ermöglichten und durch Sammlung des Staubes in einem Behälter zugleich seine Unschädlichkeit sicherstellen sollten.
Bei einer Gattung solcher Geräte war auf einem Schlangenbohrer eine gegen die Bohrlochmündung anpreßbare Haube vorgesehen, an welcher eine Staubabführleitung befestigt ist, welche mit ihrem anderen Ende an einen an entfernter Stelle aufgestellten Sammelbehälter angeschlossen ist. In diesem Behälter können Trocken- oder Naßfilter vorgesehen sein, wobei diesen ein Ejektor vor- oder nachgeschaltet ist, um das Absaugen des Staub es aus der Haube zu bewirken.
Bei einer anderen Gattung dieser Absaugegeräte wird der Staub durch den als Hohlbohrer ausgebildeten Bohrer selbst mittels eines am Bohrhammer vorgesehenen oder in diesen eingebauten Ejektors unter Verzicht auf einen Haubenabscllluß vom Bohrlochtiefsten aus abgesaugt, der bei den verschiredsensten Ausführungsformen entweder mit Frischluft oder mit der Auspuftluft des Bohrhammers beaufschlagt worden ist.
Die Versuche mit Troclçenabsaugegeräte dieser beiden Gattungen konnten nicht befriedigen, da sich gezeigt hat daß mit ihnen eine ordnungsgemäße, vollständige Abführung des Staubes nicht möglich ist und daß darüber hinaus die Arbeit weise der Bohrhämmer beeinträchtigt und insbesondere eine konstante B ohrleistung nicht sichergestellt werden konnte.
Soweit bei diesen bekannten Vorschlägen den Bohrlochmund abschließende Hauben verwendet worden sind und daher das Bohrloch selbst zur Forderung des am Bohrlochtiefsten anfallenden Staubes herangezogen wurde, ist einmal die Lösung bekannt, bei welcher der Transport des Staubes vom Bohrlochtiefsten zur Sammelhaube hin durch Verwendung von Schlangenbohrern erfolgte. Dieser Vorschlag konnte nicht befriedigen, weil hierbei eine ausreichende Mitnahme des Staubes durch die spiralförmig umlaufenden Rippen des Bohrers nicht gewährleistet war und immer nur ein Teil des Staubes tatsächlich zur Haube hin transportiert werden kann, von wo aus er in den Filter abgesaugt wird. Zwar wird hierbei die Saugwirkung durch an der Haube seitlich in das Bohrloch einströmende Frischluft unterstützt, doch bedingt dies einmal einen erheblich größeren Luftverbrauch für den Ejektor, während andererseits die Leistung der Staubabsaugung bereits bei einer geringfügigen Neigung des Bohrloches nach unten so erheblich absinkt, daß von einer wirksamen Staubabsaugung nicht mebr die Rede sein kann.
Bei der später von anderer Seite vorgeschlagenen Abwandlung dieses Verfahrens hat man dessen Nachteil dadurch zu vermeiden versucht, daß man die Abluft des Bohrhammers durch den als Hohlbohrer ausgebildeten Bohrer in das Bohrlochtiefste ausblasen ließ und diese Abluft vermittels eines dem Sammelbehälter zugeordneten Ejektors an der Abschlußhaube wieder absaugte. Durch diesen Vorschlag konnte zwar die Staubabsaugeleistung gegenüber dem älteren Vorschlag erhöht werden, doch hatte dieses Verfahren mit dem älteren Vorschlag den wesentlichen Nachteil gemeinsam, daß für die Einführung der Abschlußhauhe zunächst ein verhältnismäßig großkalibriges Loch ohne irgendwelchen Staubschutz vorgebohrt werden mußte und daher das eigentliche Ziel des Verfahrens, nämlich die Unschädlichmachung des Staubes, von vornherein nur teilweise erreicht wurde. Ein besonderer Nachteil des zuletzt behandelten Vorschlages liegt ferner darin, daß es sich wegen der Rüttelbewegung des Bohrhamrners während des Betriebes als unmöglich erwiesen hat, eine hinreichende Abdichtung zwischen der Abschlußhaubie und dem Bohrloch sicherzustellen, und jede auch noch so lang bemessene Dichtung bereits nach kurzer Betriebsieit zerstört wurde. Die hierdurch bedingte Undichtigkeit führt einmal zu einer Verminderung der Saugleistung, insbesondere hei abwärts geneigten oder senkrecht nach unten gerichteten Bohrlöchern, und zwingt andererseits zu einer Vergrößerung der Saugleistung des Ejektors.
Da die Undichtigk,eitsverluste mit steigendem Unterdruck progressiv steigen, führt auch eine Steigerung der Ejektorleistung letzten Endes nur zu einer Vergrößerung der Unwirtschaftlidikeit des Verfahrens, ohne daß sich diese gesteigerte Ejektorleistung wegen des sich im Bereich der Äliantelhaube bildlenden Kurzschlusses in einer nennenswerten Verbesserung der Staubabsaugung auswirken kann. Schließlich ist zu berücksichtigen. daß ein ausreichender Transport des an der Bohrlochsohle anfallenden Staubes zum hinteren Bohrlochende hin angesichts des vergleichsweise großen Querschnittes eine erhebliche Strömungsgeschwindiglçeit der Luft innerhalb des Bohrlochs voraussetzt, woraus sich ergibt, daß innerhalb des engen Hohlbohrers außerordentlich hohe Druckverluste in Kauf genommen werden müssen, um beispielsweise bei einem schräg abwärts geneigten Bohrloch mittlerer Länge den Staub in das Mantelrohr zu befördern. Dieser Druckverlust ist aber gleichbedeutend mit einem entsprechenden Leistungsverlust des Bohl-hamm;ers, da er auf der der frischluftbeaufschlagten Seite des Schlagkolbens gegenüberliegenden Seite wirksam ist und daher dem Treibdruck des Kolbens verlorengeht Von Bedeutung ist schließlich, daß sich dieser Vorschlag in der Praxis auch deshalb nicht durch setzen kann, weil es sich hierbei nicht um ein den gefährlichen Bohrstaub zwangläufig verniditendes Prinzip handelt, da auch beim Fehlen einer Absaugevorrichtung ohne weiteres, und zwar mit einem höheren Bohrhammerwirkungsgrad, gebohrt werden kann Bei denjenigen Trockenabsaugegeräten, die ohne eine Abschlußhaube arbeiten und bei welchen der Hohlbohrer als Saugleitung für den Staub verwendet wird, sind zwar die mit der Abschlußhaube verbundenen Nachteile vermieden, doch ist der Nachteil einer beschränkten Staubabsaugeleistung ebenfalls vorhanden. Dies ergibt sich einmal daraus, daß die Staubabsaugung durch die Ejektorwirkung der ausblasenden Hammerabluft hervorgerufen wird, zum anderen aber daraus, weil infolge der Anordnung des Ejektors unmittelbar am Bohrhammer der durch dessen Arbeitsweise bedingte starke Druckabfall sich in fast unverminderter Stärke auch auf den Ejektor überträgt, so daß dieser mit einem »pulsierenden« Luftstrom beaufschlagt wird, dessen Druckhöhe zwischen dem normalen Leitungsdruck und einem geringen Bruchteil desselben schwankt.
Eine Steigerung der Absaugewirkung ist daher nur unter gleichzeitiger Inkaufnahme eines Abfalls des Bohrhammerwirkungsgrades zu erreichen. Schließ- lich haben diese Geräte den Nachteil, daß die Leistung des hierbei dem Filter vorgeschalteten Ejektors infolge des Ansetzens von Staubteilchen an den Wandungen (insbesondere bei feuchter Luft) Änderungen unterworfen ist und bereits eine verhältnismäßig dünne Inkrustierung eine erhebliche Verminderung der Ejektorleistung nach sich zieht.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die den bekannten Vorschlägen anhaftenden Nachteile auf einfache Weise durch die Vereinigung folgender Elemente beseitigt werden: a) ein Hohlbohrer zur Absaugung des Staubes aus dem Bohrloch mit der am Bohrlochmund angesaugten Luft als Staubträger, b) ein mittels einer Staubabführullgsleitung an einen vom Bohrwerkzeng entfernt angeordneten Sammelbehälter angeschlossener, am rückwärtigen Eohrerende drehbar aufgesetzter, vom Naßbohren hier bekannter Spülkopf, werwendet als Saugkopf, c) eine dem Trockenfilter des Saminelbehälters naclagleschaltete, von dem Bohrgerät unabhängige Saugvorrichtung, welche vorzugsweise als preßluftbeaufschlagter Ejektor ausgebildet ist.
Durch die Vereinigung dieser Älefimafe wird bei verhältnismäßig geringem Luftverbrauch eine konstante Staubluftförderung bei gleichbleibendlem Unterdrucli erreicht, weil die Staubförderung nicht von einem pulsierenden Förderluftstrom abhängt und andererseits eine volle Ausnutzung des bestmöglichen Hammerwirkungsgrades unter Beibehaltung einer gleichmäßigen Bohrleistung ermöglicht.
Wegen des Fortfalls einer Abdichtung des Bohrlochmundes nach außen entfällt die Notwendigkeit zur Herstellung eines Vorbohrloches, während andererseits völlige Sicherheit gegen einen Austritt des Staubes in den Grubenraum während der Bohrarbeit besteht. Schließlich hat das Verfahren gemäß der Erfindung den Vorteil einer zwangläufigen Bohrstanbabsaugung beim Inbetriebsetzen des Bohrhammers.
Es hat sich darüber hinaus überraschelld erwiesen, daß das Staubabsaugegerät nach der Erfindung nicht nur beim Bohren von söhligen oder nach aufwärts gerichteten Löchern, sondern auch bei in Bohren nach abwärts gerichteter Bohrlöcher eine vollständige oder jedenfalls so weitgehende Absaugung des Staubes bewirkt. daß das bisher übliche Nachreinigen der Bohrlöcher völlig entfallen kann. Die gleichmäßige und vollständige Absaugung des Staubes von der Bohrlocllsohle trägt ihrerseits zu einer nicht unerheblichen Steiglerung der Bohrleistung bei.
Bei dem Staubabsaugegerät gemäß der Erfindung ist die Verwendung eines Trockenfilters wichtig da sich gezeigt hat, daß nur bei Verwendung von Trockenfiltern die Staubluftförderung und demgemäß die Bohrleistung auch nach längerer Betriebszeit konstant gehalten werden kann, während diese Gleichmäßigkeit bei der Benutzung von Wasserfiltern deswegen nicht gewährleistet ist, weil sich der Widerstand des Wassers durch die in Schwebe gehaltenen feinsten Staubteilchen während des Betriebes zunehmend vergrößert.
Die Zeichnung zeigt einen mit dem Absaugegerät ausgerüsteten Bohrhammer im Betriebe. Im Kopf des mit diem Luftanschluß I versehenen Bohrhammers 2 sitzt der Hohlbohrer 3, dessen Kanal 4 im Bereich der Bohrerschneide 5 mündet. Die Ringkammer des auf den Bohrer 3 aufgesetzten Saugkopfes 6 steht mit einem Schlauch 7 in Verbindung, der zu dem mit Trockenfiltern 8 ausgerüsteten Staubsammelbehälter g führt. Aus dem Behälter g wird die gereinigte Luft mittels des Ejektors ii abgesaugt und gelangt durch den Ätund I3 des Ejektorgehäuses ins Freie. Die Menge der dem Ejektor durch die Druckluftleitung I2 zugeführten Luft ist mittels des Hahnes 10 regelbar.
Beim Arbeiten im Gestein 14 wird aus dem Bohrloch die stauberfiillte Luft über den Kanal 4 abgesaugt, durch dlen Schlauch 7 in den Sammelbehälter geführt und hier entstaubt. Der beim Bohren anfallende feine Staub kann daher nicht in die Strecke gelangen.

Claims

PATENTANSPRUCH: Staubabsaugegerät zum Absaugen von Staub aus Bohrlöchern, gekennzeichnet durch die Vereinigung folgender Elemente: a) ein Hohlbohrer (4) zur Absaugung des Staubes aus dem Bohrloch mit der am Bohrlochmund angesaugten Luft als Staubträger. b) ein mittels einer Staubabführungsleitung (7) an einen vom Bohrwerkzeug entfernt augeordneten Sainmelbebälter (g) angeschlossener, am rückwärti gen Bohrerende drehbar aufgesetzter, vom Naßbohren her bekannter Spülkopf, verwendet als Saugkopf (6), c) eine dem Trockenfilter des Saminelbehälters nachgeschaltete, von dem Bohrgerät unabhängige Saugvorrichtung, welche vorzugsweise als preßluftbeaufsdlagter Ejektor (I I) ausgebildet ist.

In Betracht gezogene Druckschriften Deutsche Patentschriften Nr. 207 039. 378 999.

387 373, 388 412, 479 486, 5o6 534, 5o8 790, 528 577, 564417, 583 3o8, 615 410, 63o 762, 644 995; französische Patentschriften Nr. 79I 392, 795402; USA.-Patentschriften Nr. I o84 I52, 2 182 I65; Sonderdruck aus »Der Kompaß«, 1939, Nr. I, Organ der Knappschafts-Berufsgenossenschaft und der Reichsknappschaft; Prospekt »Trockenabsauggerät ,Filterschmidt'« TZ 3, W 113. 2500. 2.52. Z.; Zeitschrift »Der Bergbau«, Februar-Heft 1934, 5. 53.