Nowoczesne deszczownice do traków do granitu

Wahadłowe wielopiłowe traki do granitu w aktualnej do dziś koncepcji konstrukcyjnej rozpoczęły pracę w latach 20. i 30. ubiegłego stulecia. Przecieranie bloku twardego kamienia przy pomocy pił stalowych (w pierwszych trakach było to 5 - 10 pił) wymagało podawania na przecierany blok mieszanki ściernej. Pierwsze traki wahadłowe funkcjonowały na mieszance piasku kwarcytowego z wodą, grubość pił wahała się od 6 do 10 mm, a opad od 1,2 cm/h dla kamieni miękkich (marmury, trawertyny) do 0,5 - 1 cm/h dla kamieni twardych (granitów).Podawanie piasku do mieszanki ściernej odbywało się najpierw całkowicie ręcznie i najważniejsze w procesie cięcia było ucho trakowego, który z charakterystycznego odgłosu przecinania bloku decydował o zagęszczaniu mieszanki. W tak prymitywnym układzie traki pracowały do lat 40. ubiegłego wieku pomimo to liczba wyprodukowanych płyt granitowych pozwoliła na wprowadzenie szerokim frontem granitu do budowli reprezenta-cyjnych i monumentalnych (np. wybudo-wany w latach 30. dworzec kolejowy Milano Centrale). W zachowanych z tamtych czasów dokumentach technicznych zaciekawia fakt poświęcenia znacznie większego nakładu czasu i pracy na obróbkę (szlifowanie, docinanie) przetartych płyt granitowych niż na samo cięcie na traku. W ten sposób trak z ręcznym dosypywaniem piasku wydawał się maszyną bardziej wydajną niż ówczesne, pracujące bez narzędzi diamentowych, szlifierki i cyrkularki. Po II wojnie światowej w związku z odbudową zniszczonych miast wzrosło zapotrzebowanie na obrobione płyty granitowe. Producenci traków wahadłowych (we Włoszech, Francji i Niemczech) rozpoczęli powiększanie i unowocześnianie samej konstrukcji traka. Pierwszą znaczącą zmianą w podawaniu mieszanki ściernej było zastąpienie piasku kwarcowego przez drobne opiłki i okruchy metalu nazwane później piaskiem żeliwnym lub staliwnym. Pozwoliło to na znaczne zwiększenie opadu cięcia traka. Problemem pozostało podawanie mieszanki w obiegu zamkniętym oraz dokładniejsza kontrola jej składu. Konstrukcją zastępującą całkowicie ręczne podawanie śrutu było koło czerpakowe z kubełkami nabierające mieszankę spływającą spod traka i podającą ją na cięty blok. Koła takie funkcjonowały w końcu lat 40. i na początku lat 50. kiedy to przestały wystarczać z powodu stale zwiększającej się szerokości traka i ilości pił. Głównym problemem, z jakim stykali się konstruktorzy poszukujący nowych rozwiązań, była bardzo wysoka ścierność mieszanki, atakująca nie tylko przecierany kamień, ale i wszystkie stykające się z nią metalowe elementy. Przełomem stało się wprowadzenie na początku lat 50. przez firmę Perissinotto SpA z Mediolanu najpierw samej ogumowanej pompy wirowej do transportu mieszanki ściernej, a potem kompletnego urządzenia do przygotowywania i podawania mieszanki na trak. Doskonalący się stale podawacz masy trakowej zawiera jako główne elementy następujące urządzenia:

-ogumowana pionowa pompa trakowa umieszczona w studzience, do której spływa mieszanka spod traka;

-system gumowych przeciwściernych przewodów oraz ogumowanych przeciwściernych zaworów;

-płuczka oparta na zasadzie cyklonu sterująca składem mieszanki;

-umieszczona nad trakiem deszczownica rozprowadzająca mieszankę na cięty blok;

-elektryczna a w najnowszych wersjach elektroniczna szafa sterująca, która jest wzbogacana o urządzenie do automatycznej kontroli stanu mieszanki.

Gwałtowny rozwój konstrukcji trakowych spowodował unowocześnianie i powiększanie wszystkich elementów podawacza, który musiał sprostać takim wyzwaniom konstruktorskim jak traki o roboczej szerokości cięcia 7,5 m pracujące przy obsadzie 250 300 pił. W tych gigantycznych trakach pompy osiągnęły moc silnika 75 kW i więcej, przewody podające zaś osiągnęły średnicę roboczą 250 mm.Przy stale zwiększającej się szerokości traka główną rolę równomiernego dostarczania mieszanki trącej na blok przejmuje konstrukcja zwana deszczownicą. Pierwsze prymitywne deszczownice w postaci prostych korytek stalowych z otworami szybko wykazały swą nieodporność na ścieranie i skłoniły do poszukiwania bardziej trwałych rozwiązań. Naturalną tendencją były próby użycia odporniejszych na ścieranie wykładzin gumowych wraz z różnego rodzaju systemami zapewniającymi równomierne rozdzielanie mieszanki na trak. Skonstruowano między innymi deszczownicę w kształcie obrotowej karuzeli, jednak obecnie przeważają konstrukcje o gabarytach prostokątnych, poruszane korbowodowym napędem w poprzek głównej osi traka. Rozwiązanie to pozwala na równomierne rozprowadzanie mieszanki na trakach o bardzo wielkiej szerokości. Trudny problem rozdzielenia w postaci deszczu mieszanki podawanej przez pompę pod ciśnieniem rozwiązała firma Perissinotto SpA konstruując ciśnieniowe deszczownice poliuretanowe. Zasadą tej deszczownicy jest wykorzystanie ciśnienia pompy w całym przebiegu aż do końcowych otworów spustowych.

-wózek i napęd mechaniczny z silnikiem, przekładnią i korbowodem;

-rozdzielacz główny “T” o średnicy zasilania 125 250 mm (aluminium z wykładziną poliuretanową) odbierający mieszankę z pompy;

-przewody rozprowadzające: dla traków do szerokości 3,5 4 m - 2 szt.; przy trakach o szerokości 4 7,5 m - 4 szt. wraz z piętrową konstrukcją;

-zbiorniki pośrednie z wykładziną zakończone zatyczkami rewizyjnymi;

-kanały rozprowadzające w postaci rur poliuretanowych ze skierowanymi w dół otworami spustowymi od 4 do 8 szt. przy każdym zbiorniku pośrednim.W porównaniu do deszczownic starego typu (otwarte korytka stalowe, ogumowane rury zasilane z bezciśnieniowego zbiornika nad trakiem etc.) poliuretanowa ciśnieniowa deszczownica PEMO odznacza się następującymi zaletami:

-pionowy rozdział mieszanki (na dwóch lub trzech poziomach zależnie od modelu) gwarantuje równomierne rozprowadzenie mieszanki na całej szerokości traka, natomiast specjalnie dobrany przekrój zamkniętych kanałów poliuretanowych zapewnia równomierne rozprowadzenie na długości traka;ranej przez silnik traka i silnik pompy. Ponad 150 traków w różnych krajach świata jest już wyposażonych w deszczownice nowego typu (w tym traki o szerokości 7,5 i 7 m).W Polsce pracuje aktualnie 10 traków z poliuretanowymi deszczownicami ciśnieniowymi PEMO, w tym 2 nowe traki o szerokości cięcia 4,20 m. Dane uzyskane od tych użytkowników, którzy wymienili w starych trakach tradycyjny model deszczownicy na nowy system, potwierdzają wszystkie wyżej wymienione korzyści.

-możliwość cięcia przy obniżonej gęstości mieszanki i zawartości śrutu stalowego (zazwyczaj parametry te są celowo zawyżane dla zwiększenia wydajności cięcia, lecz ceną tego jest większe zużycie śrutu, energii oraz pomp i wykładzin gumowych);

-użyty na wykładziny i konstrukcję deszczownicy poliuretan wykazuje znikomą adhezję do przepływającej mieszanki, znacznie mniejszą niż guma. Powoduje to znikome zużycie rur i prawie całkowite wyeliminowanie remontów. Na przykład kanał deszczownicy użytkowanej w traku przez 4 lata nie powiększył swej wewnętrznej średnicy nawet o 5%!

-gładkość poliuretanu, specjalnie dobrany przekrój kanałów i wielkość otworów zapewniają bardzo małą podatność na zatykanie przez ciała obce;

-dokładne dane porównawcze z cięcia po wymianie deszczownicy wykazują zmniejszenie zużycia śrutu, lepszą jakość płyt oraz znaczne obniżenie energii elektrycznej pobie

Powyższa tabela podaje orientacyjnie dane pomp i deszczownic dopasowanych do traków o różnych szerokościach