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Bagger mit Schaufelrad und Drehkolben
Erfindungsgemäss wird das aufgeschaufelte Gut durch einen Trichter in eine innerhalb des Schaufelrades angeordnete Drehkolbenmaschine entleert, von den Drehkolben erfasst und durch eine etwas konisch erweiterte Druckleitung zur Abladestelle gefördert. Während der Schaufelarbeit weicht das Schaufelrad jedem abnormalen Widerstand, der durch im Baggerboden befindliche grosse Fremdkörper hervorgerufen wird, aus.
Die wesentlichen Eigenschaften der Erfindung bieten insbesondere grosse wirtschaftliche Vorteile bei Baggerungsarbeiten gegenüber bisher gebräuchlicher Eimerkettenbagger und Saugbagger.
Die bisher gebräuchlichen Nassbagger für festen Baggerboden sind hauptsächlich Eimerbagger und für Schlamm- und Kiesboden Saugbagger. Eimerbagger haben die wesentlichen Nachteile der langen und schweren Eimerleiter, die hoch über den Wasserspiegel hinausragen, um für die Entleerung der Eimer die erforderliche Ausschütthöhe zu erreichen, damit das Baggergut über die Rutsche in das Transportmittel - Schutten - gelangen kann. Besonders bei klebrigem Baggergut ist oft die ganze Baggerbemannung erforderlich, um dasselbe von den Rutschen zu schieben. Bei klebrigem Baggergut entleeren sich auch die Eimer sehr schwer, so dass die Eimerkettengeschwindigkeit und damit die Baggerleistung sehr stark herabgemindert werden muss.
Die langeEimerkette ist einem grossen Verschleiss ausgesetzt, und die grosse Bauhöhe verhindert ohneDemontage desAufbaues dasDurchfahren unter niedrigen Brücken. Stösst man bei der Baggerung auf sogenannte Findlinge, das sind z. B. grosseStein-bzw. Felsstücke, grosseEisenteile usw., ist der Widerstand der Eimer so gross, dass sogar der vordere Teil des Baggerschiffes tief getaucht wird. Der Bagger mit seiner maschinellen Einrichtung muss aus diesem Grunde so stark gebaut sein, dass erbeisolcher stärkster Beanspruchung nicht havariert.
Saugbagger haben den Nachteil, dass die Baggerpumpen (Kreiselpumpen) bei bestem Baggermanöver nur imstande sind, das Baggergut in einem Mischungsverhältnis von zirka sechs Teilen Wasser auf ein Teil Sinkstoff zu fördern. Bei festen Ton- oder Sandböden ist das Mischungsverhältnis noch ungünstiger. Dies kommt daher, dassbeim Saugkopf, und wenn er noch so tief in den Schlamm gesteckt wird, eine Mulde ausgesaugt wird, durch welche das Wasser, welches einen geringeren Widerstand hat als Sinkstoffe, in die Saugleitung schliesst und nur ein kleiner Teil der Sinkstoffe ejektorartig mitgerissen wird. Bei Baggerungen kommt es aber nur auf die Sinkstoffe an, und der hohe Prozentsatz an Wasser bedeutet nur unnützen Energieverbrauch und Transportkosten. Auch wird mit Saugbaggern keine gute Profilierung des Baggerbodens erreicht.
In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise und schematisch dargestellt, u. zw. zeigt die Fig. 1 einenNassbagger inSicht quer zurSchiffsrichtung ; die Fig. 2 in Draufsicht ; die Fig. 3 in der Vorderansicht ; die Fig. 4 einen Trockenbagger ; die Fig. 5 das Schaufelradwerkzeug mit Drehkolbenmaschine im Schnitt und die Fig. 6 das Schaufelradwerkzeug mit Drehkolbenmaschine, ebenfalls im Schnitt.
Die Fig. 5 und 6 zeigen eine beispielsweise Ausführung des eigentlichenSchaufelwerkzeuges. Dasselbe besteht aus dem Schaufelrad 1, auf welchem neun Schaufeln 2 angeordnet sind. Das Schaufelrad 1 hat Öffnungen für das Gitter 3. welches grössere Steine, die für den Fördermaschinendurchgang zu gross sind, nicht durchlässt. Die Drehkolbenfördermaschine besteht aus dem Gehäuse 4 mit seinem konisch erweiterten Druckstutzen 4a, dem Zylindermantel 4c und der Schaufelradachse 4d. Weiters aus dem Drehkolben 5, dem zwangsläufig gesteuertem Abstreifschieber 6 und Trichter 7. Die Steuerung des Abstreifschiebers 6 erfolgt mittels auf dessen Achse nicht sichtbaren Steuerrollenhebeln, die von den Steuernocken 12 betätigt werden.
Die Drehkolbenfördermaschine als solche ist durchfrüherePatentschriftendes
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Patentinhabers bereits bekannt. Das Schaufelrad ist einesteils auf der Achse 4d und andernteils auf dem Gehäusezylindermantel 4c drehbar gelagert. Der Antrieb des Schaufelrades erfolgt über den mit diesem verbundenen Zahnkranz 8 und Zahnrad 9. Der Antrieb der Drehkolbenachse erfolgt mittels Zahnradkette 11, die über das Getriebe 10 angetrieben wird. Der Antrieb des Getriebes 10 erfolgt zweckmässig über einen Hydraulikmotor eines Hydraulikgetriebes mit stufenloser Drehzahlregulierung, wobei der Getriebegenerator vom Baggerführerstand aus betätigt werden kann.
Bei Baggerung von steinigem bzw. mit Steinen durchsetztem Baggergut ist das Volumen der Förderkammer"K"etwas grösser zu bestimmen als das Fassungsvolumen der Schaufel 2, damit ein Einklemmen von Steinen zwischen Drehkolbenflügel und Gehäuseeinlaufkante bei"E"vermieden wird.
Wie aus Fig. 6 ersichtlich, erfolgt die Ausschüttung der Schaufel an nahezu oberster Stelle, u. zw. zu diesem Zeitpunkt, wenn der Drehkolbenflügel die Stelle E, Fig. 5, erreicht hat. Drehkolben und Schaufelrad müssen entsprechend synchron geschaltet sein und auch derart, dass z. B. bei einem dreiflügeligen Drehkolben und neunschaufeligen Schaufelrad dem Drehkolben dreimal soviel Umdrehungen als dem Schaufelrad zugeteilt werden.
DieFig. 2 und 3 zeigen beispielsweise die schematischeDarstellung einesSchwimmbaggers. Mit dem Druckstutzen 4b des Baggerwerkzeuges (nach Fig. 5) sind ein Übergangsstutzen 13, Steigdruckrohre 18, Krümmer 19 und Ausschüttrohr 14 starr verbunden. Die Innenquerschnitte, ab Druckstutzen 4b, vergrössern sich bis zur AusschüttPffnung des Rohres 14, so dass in diesem Rohrsystem das Durchfördern auch trockenen Schüttgutes keinerlei Brückenbildung und daher nur geringste Reibung verursacht. Dieses starrverbundene Rohrsystem mit Schaufelrad ist um die auf demSchiffskörper P gelagerte Achse 21 inRichtungR schwenk- bar.
Die Schwenkung erfolgt mittels Handrad 16 über ein Schneckengetriebe, und Zahnrad 20 und hat den Zweck, bei Veränderung des Baggerstandortes bzw. bei Einstellung der Baggerung das Schaufelgerät über den Wasserspiegel bzw. so hoch zu heben, dass sich das im Rohrsystem befindliche Baggergut entleert. Vor dieserSchwenktätigkeit wird die Verbindung zwischenSteigrohr 18 und Gestänge 15 gelöst. Das zweiteilige Gestänge 15, welches das Steigrohr 18 mit dem Spindellagerbock 17 verbindet, ist nicht knickbar steif und nur der Länge nach unter einstellbarem Federdruck verschiebbar.
Vor Baggerungsbeginn wird das Druckrohrsystem mit Schaufelwerkzeug auf die gewünschte Baggerungstiefe geschwenkt, wobei die Länge des Druckrohrsystems durch Einsetzen oder Entfernen von zugepassten Rohrzwischenstücken verändert werden kann, so dass mit einem Baggergerät in allen Baggerungstiefen gearbeitet werden kann. Sodann wird das federstarre Gestänge 15 eingelenkt und das Schwenkgetriebe 16, 20 ausgekuppelt. Nun wird mit der Baggerungsarbeit begonnen und die Feder des federstarren Gestänges 15 mittels Handrad bei 17 in seine Spannung gebracht, die für den erforderlichen Schaufelwiderstand zur Füllung der Schaufel im jeweiligen Baggerungsboden ausreicht. Stossen die Schaufeln auf abnormalen Widerstand. z. B. auf ein grosses Felsstück, versenkten Eisenträger usw.
(sogenannte Findlinge), wird die auf die Schaufeln ausgeübte motorische Kraft das Schaufelwerkzeug mit Druckrohr in Pfeilrichrung R schwenken-und wird dadurch eine Überbeanspruchung des Gerätes vermieden. Das Umgehen oder Entfernen solcher Findlinge, wie die Baggermanöver als solche, erfolgt wie bisher mit üblichem Eimerkettenbagger.
Zu den Vorteilen des erfindungsgegenständlichenSchiffbaggers kommtnoch die Wirtschaftlichkeit bei der Herstellung, da der mechanische Teil in einer beliebigen Werkstätte hergestellt und nach einem beliebigen Ort, wo derSehwimmkörper gebaut wird, geliefert und dort einfachst zusammenmontiert werden kann.
Die. Fig. 4 zeigt beispielsweise die Ausführung eines Trockenbaggers schematisch dargestellt. Auf einem Fahrgestell 28 ist ein durch einen Drehtisch 29 schwenkbarer Ausleger aufgebaut. Im Schwenk-
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schwenkbaren Transportbandanlage ein einfaches, etwas konisches Druckrohr.
Die Drehkolbenmaschine, allein oder kombiniert mit Schaufelrad als Stationäraggregat, kann auch als Ersatz bisher gebräuchlicher Elevatoren oder Schneckenförderer für alle Arten Schüttgüter verwendet werden.
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