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Einrichtung zur Massenförderung von Unterwasserablagerungen Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Massenförderung von Unterwasserablagerungen, insbesondere zum Bilden von Flussbetten od. dgl. Eine Bettbildung dieser Art besteht z. B. in der Herstellung von Was- serverkehrskanälen oder kunstlichen Teichen.
Zur Massenförderung von Unterwasserablagerungen (Sedimenten) sind bisher in der Regel Löffelbagger und Schwimmbagger mit Eimerwerken verwendet worden. Wie bekannt, enthalten diese Einrichtungen eine hohe Anzahl von beweglichen Bestandteilen und weisen ein grosses Gewicht auf, wobei sowohl ihre Gestehungs- wie auch Betriebskosten verhältnismässig hoch sind. Diese Bagger sind zwar zur Förderung von
Kiesel und losen Ablagerungen ähnlicher Korngrösse aus verhältnismässig geringen Tiefen geeignet, können aber zur wirtschaftlichen Unterwassergewinnung von ganz feinkörnigen, losen und in Massen vorliegenden
Ablagerungen, wie Quarzsanden und erzhaltigen Geschieben nicht verwendet werden.
Der Grund hiefür besteht darin, dass einerseits die beweglichen Bestandteile der bekannten Einrichtungen wegen der hohen Verschleisswirkung derartiger Geschiebe vorzeitig zerstört werden und anderseits bei Förderung aus grösseren
Tiefen das Fördergut während der Hebung ausgewaschen wird, so dass der Wirkungsgrad der Förderung auf praktisch unbrauchbare Werte zusammenschrumpft. Es ist ferner leicht einzusehen, dass Einrichtungen dieser Art eben wegen ihres grossen Gewichtes und ihrer Arbeitsweise nur bis zu beschränkten Tiefen brauchbar sind, obwohl in zahlreichen Fällen gerade die wirtschaftliche Förderung von tiefer liegenden Ablagerungen erwünscht wäre.
Um diese Schwierigkeiten zu beheben, ist bereits vorgeschlagen worden, Druckluftflüssigkeitsheber (Mammutpumpen) mit Spülrohren zu verwenden. Gemäss diesem Vorschlag befördert der mit Druckluft betätigte Flüssigkeitsheber eine Trübe, die durch über die Spülrohre herausströmende Luft oder Wasser als Suspension entstanden ist und am Tage gelagert oder weiterbefördert wird. Die Druckkraft wird der Trübe in einem Mischkopf zugeführt, der unmittelbar in das Wasser mündet, so dass ein Teil der dem Mischkopf zugeführten Luft über seine Mündung entweichen und dadurch den Wirkungsgrad der Einrichtung bzw. der Trübenförderung empfindlich verringern kann.
Ferner ist der Mischkopf mit schräg einwärts und aufwärts gerichteten Lenkflächen versehen, die in der Förderrichtung einen sich immer mehr verjüngenden Strö- mungsquerschnitt bestimmen, wodurch die Reibungsverluste wesentlich erhöht und der Wirkungsgrad der Trübenförderungnoch weiter verringert wird. Eine Schwierigkeit entsteht auch dadurch, dass die Spülrohre sich bis unter den Mischkopf erstrecken, wobei ihre Austrittsöffnungen abwärts gerichtet sind.
Somit bewirkt das über die Spülrohre heraustretende Druckwasser oder die Druckluft lediglich eine Lockerung der Ablagerung und eine Bildung von Suspension, das in Suspension gebrachte Gut wird aber nicht in Richtung auf den Mischkopf zu gelenkt. Auf diese Weise wird die durch den Mischkopf angesaugte Trübe notwendigerweise verhältnismässig dünn sein, wodurch der Wirkungsgrad der Trübenförderung noch weiter sinkt. Hiezu kommt, dass wegen ihrer hohen Endgeschwindigkeiten beim Sinken Körner hoher Wichte sich wieder ablagern, bevor sie die Saugöffnung des Mischkopfes erreichen. Um den Mischkopf herum wird deshalb der aus der Suspension ausscheidende und sich ablagernde Feststoff verhältnismässig schnell aufgestaut, was zu einem Verstopfen des Mischkopfes führt und mit einem Aufhören der Trübenförderung gleichbedeutend ist.
Die Erfindung bezweckt die Beseitigung der erwähnten Schwierigkeiten und die Schaffung einer Einrichtung, mittels welcher hochkonzentrierte Trüben bei einem guten Wirkungsgrad und ohne Verstopfungs-
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gefahr kontinuierlich gefördert werden können. Auf Grund von theoretischen Überlegungen und Betriebsversuchen konnte nun festgestellt werden, dass dies durch verhältnismässig einfache Mittel erreicht werden kann, wenn einerseits dafür gesorgt wird, dass die in den Mischkopf eintretende Luft nicht entweicht, und anderseits als Spülrohre derart ausgebildete Gewinnungsrohre verwendet werden, mittels welcher die Trübe nicht nur suspendiert, sondern sogleich auch in Richtung auf den Mischkopf zu gelenkt, d. h. eine wiederholte Ausscheidung und Ablagerung von bereits suspendierten Sedimenten verhindert wird.
Ausgehend von einer Einrichtung zur Massenförderung von Unterwasserablagerungen, die mindestens einen Mischkopf mit Pressluftzuführung, Förderrohr und Gewinnungsrohren aufweist, wobei der Mischkopf als ein Saugstutzen mit gegen die Förderrichtung zunehmenden Querschnitten ausgebildet ist und die Gewinnungsrohre ausserhalb des Saugstutzens entgegen der Förderrichtung sich bis über seine Einlassöffnung erstrecken, besteht das Wesen der Erfindung darin, dass die Gewinnungsrohre parallel zur Förderrichtung angeordnet und ausser mit axial gerichteten Ausmündungen auch mit in Richtung auf die Einlassöffnung des Saugstutzens zu gerichteten Ausmündungen versehen sind, wobei die Pressluftzuführung oberhalb des Saugstutzens vorgesehen ist.
Mittels der erfindungsgemässen Einrichtung können chemisch nicht gebundene Unterwasserablagerungen loser Struktur massenhaft und wirtschaftlich gewonnen werden, ohne dass hiezu umlaufende Bestandteile erforderlich wären, die unter Wasser der verschleissenden Wirkung von Sand ausgesetzt sind.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnungen näher erläutert, die verschiedene Aus- führungssbeispiele der erfindungsgemässen Einrichtung darstellen.
Fig. 1 ist eine Draufsicht einer beispielsweisen Ausführungsform der Erfindung. Fig. 2 zeigt eine
Seitenansicht der Ausführungsform gemäss Fig. l in geringerem Massstab und zum Teil in einer andern
Betriebslage. Fig. 3 stellt die Einrichtung in einer dritten Betriebslage in einem Schnitt dar. Fig. 4 ist eine Seitenansicht des Saugstutzens der Einrichtung. Fig. 5 zeigt die Draufsicht des Saugstutzens gemäss
Fig. 4. Fig. 6 ist ein Längsschnitt gemäss der Linie VI-VI in Fig. 5. Fig. 7 ist eine Seitenansicht zum Teil im Schnitt einer weiteren Einzelheit der Einrichtung. Fig. 8 ist eine Draufsicht zur Fig. 7. Fig. 9 zeigt eine hydraulische Hebevorrichtung des Förderrohres der Einrichtung in Seitenansicht. Fig. 10 stellt einen
Schnitt, gemäss der Linie X-X in Fig. 9 dar.
Fig. 11 ist die Ansicht einer Einzelheit in grösserem Massstab.
Fig. 12 ist eine Seitenansicht zur Fig. 11. Fig. 13 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung in
Vorderansicht bzw. im Schnitt.
Gleiche Bezugszeichen weisen in den Zeichnungen auf ähnliche Einzelheiten hin.
Wie aus den Fig. 1 - 3 hervorgeht, ist das dargestellte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Einrichtung auf einer Schwimmanlage 1, z. B. auf einer an sich bekannten Pontonbrücke, angeordnet.
Beim dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Einrichtung zwei Druckmittelflüssigkeitsheber oder Mammutpumpen auf, deren Förderrohre mit 2 bezeichnet sind. Auf der Schwimmanlage 1 ist ferner ein Rohrsystem angebracht, das die Gewinnungs- und Steigrohre der Einrichtung mit einem Druckmittel, wie Hochdruckwasser, versorgt und dessen Hauptverteilungsrohr mit 3 bezeichnet ist. Die Förderrohre 2 sind als Rohrsätze an Gerüstböcken 4 (Fig. 2) aufgehängt. Maschineneinheiten der Einrichtung sind auf einem Schwimmgerüst 5 angebracht. Hier befinden sich Kompressoren 6 für die Versorgung der Förderrohre 2 mit einem Druckmittel, wie Druckluft, eine Zentrifugalpumpe 7 für die Versorgung der Gewinnungsund Förderrohre mit Hochdruckwasser sowie deren Armaturen. Sowohl die Kompressoren 6 wie auch die zentrifugalpumpen 7 können z.
B. elektrisch oder durch Dieselmotoren angetrieben werden. Ein Lagen- Wechsel der Schwimmanlage l bzw. des Schwimmgerüstes 5 kann durch nicht dargestellte Winden bewirkt werden.
Das Hauptverteilerrohr 3 versorgt beim dargestellten Ausführungsbeispiel Speiseleitungen, u. zw. ein zwischengeschaltetes Rohrsystem 8, ein landseitiges Rohrsystem 9 und ein Speiserohrsystem 10 mit Wasser, wobei das Speiserohrsystem 10 zum Speisen von Steigrohren dient, die unmittelbar im Unterdruckgebiet der Mammutpumpen vorgesehen sind.
Zur unmittelbaren Gewinnung und Förderung der Ablagerung dient ein Mischkopf, der im Wesen aus einem an ein Förderrohr 2 angeschlossenen Saugstutzen 12 und aus einem System von Speiserohren 11 und Gewinnungsrohren 13 besteht. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Rohrsystem 11,13 am Saugstutzen 12 befestigt, wie dies insbesondere aus den Fig. 2-6 ersichtlich ist. Oberhalb des Saugstutzens 12 münden Druckmittelleitungen (Druckluftleitungen) 43 in das Förderrohr 2. Wie insbesondere aus Fig. 6 hervorgeht, sind die Gewinnungsrohre 13 zur Achse des Förderrohres 2 parallel angeordnet, wobei sie entgegen der Förderrichtung bis unter das Niveau der Einlassöffnung des Saugstutzens 12 verlängert sind.
Die Gewinnungsrohre 13 sind dabei auf einem oder mehreren Kreisen, u. zw. beim dargestellten Ausführungs- beispiel auf zwei gleichmittigen Kreisen derart angeordnet, dass die am Kreis mit geringerem Durchmesser
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angeordneten Rohre in der der Förderrichtung entgegengesetzten Richtung weiter reichen als die Gewinnungsrohre am Kreis mit grösserem Durchmesser.
Aus Fig. 6 geht ferner hervor, dass die Gewinnungsrohre 13 in Richtung auf die Einlassöffnung des Saugstutzens 12 gerichtete Ausmündungen oder Wasseraustrittsöffnungen 14 aufweisen. Es ist jedoch zweckmässig, insbesondere die am äusseren Kreis angeordneten Gewinnungsrohre 13 auch mit Ausmündungen oder Wasseraustrittsöffnungen zu versehen, die quer zur axialen Mittellinie des Förderrohres 2 auswärts gerichtet sind (Fig. 13 : 44a, 44b).
Die Fig. 4-6 zeigen auch, dass die Gewinnungsrohre 13 Sporne 15 aufweisen, die die axialen Wasseraustrittsöffnungen überragen und dazu bestimmt sind, ein Verstopfen der Gewinnungsrohre 13 zu verhindern und ihren Verschleiss zu verringern.
Das Sppiserohr 11 für die Druckwasserversorgung der Gewinnungsrohre 13 ist zu den Druckluftleitungen
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GewinnungsrohreUm zwischen waagrechten und vertikalen Rohrsätzen des Förderrohres 2 entstehende schädliche innere
Spannungen zu vermeiden, muss eine elastische Verbindung der Rohre vorgesehen sein, so dass bei Lagen- wechsel der Einrichtung unvermeidliche gegenseitige Bewegungen zwischen Teilen des Förderrohres 2 ohne nachteilige Wirkungen möglich sind. Zu diesem Zweck ist zwischen dem waagrechten Rohrsatz und dem senkrechten Rohrsatz des Förderrohres 2 in der in Fig. 2 dargestellten Weise ein nachgiebiger Schlauch
16 vorgesehen, wodurch auch durch im Förderrohr 2 auftretende dynamische Wirkungen bedingte schädliche
Beanspruchungen vermieden werden.
In der Förderrichtung schliesst sich der nachgiebige Schlauch 16 in der in Fig. 2 dargestellten Weise an einen teleskopischen Abschnitt 17 an, der im senkrechten Abschnitt des Förderrohres 2 vorgesehen ist und auf diese Weise eine automatische Änderung der Förderhöhe gestattet.
Baueinzelheiten des Abschnittes 17 gehen aus der Fig. 8 hervor. In einem äusseren Rohr 18 ist ein inneres Rohr 19 teleskopisch geführt. Da das Fördergut (die geförderte Trübe) in den Spalt 20 zwischen den beiden Rohren eindringen und dort suspendierten Feststoff ablagern kann, wodurch gegenseitige Bewegun- gen der Rohre 18 und 19 nicht nur gebremst, sondern unter Umständen auch verhindert werden können, ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel am unteren Teil des Aussenrohres 18 zwischen den beiden Rohren
18 und 19 ein doppelter Wasserring 21 vorgesehen, der z. B. über Spülorgane, wie Düsen 22, unter Über- druck nach oben gerichtetes Spülwasser zwischen die teleskopischen Rohre 18 und 19 zuströmen lässt.
Anstatt eines doppelten Wasserringes kann aber auch ein einfacher Wasserring verwendet werden.
Die Tiefenlage oder Tauchtiefe des am teleskopischen Rohr 19 aufgehängten Rohrsatzes stellt sich in der Richtung des Bettbodens unter seinem Eigengewicht selbsttätig ein. Der Rohrsatz wird zweckmässig mechanisch gehoben. Zu diesem Zweck weist das dargestellte Ausführungsbeispiel einen hydraulischen Antrieb 23 auf (Fig. 9 und 10), der bestimmt ist, die teleskopisch geführten Rohre 18 und 19 gegenseitig im Sinne der Hebung des Förderrohres 2 zu verstellen.
Dieser hydraulische Antrieb besteht im Wesen aus am teleskopischen Aussenrohr 18 befestigten Zylindern 24, in denen nicht dargestellte bewegliche Kolben angeordnet sind, wobei zwischen dem teleskopischen Innenrohr 19 und dem nachgiebigen Schlauch 16 eine Halterungsplatte 25 vorgesehen ist, auf der Kolbenstangen 26 der in den Zylindern 24 beweglichen Kolben befestigt sind. Die Zylinder 24 sind parallel zum senkrechten Röhrensatz des Förderrohres 2 bzw. zum teleskopischen Abschnitt 17 und zweckmässig in gleichen gegenseitigen Abständen um den letzteren angeordnet, wobei sie an ihren oberen und unteren Teilen am teleskopischen Aussenrohr 18 befestigt sind.
Das Bezugszeichen 27 bezeichnet eine Steueranlage des hydraulischen Antriebes, die aus zwei Hähnen 28 und 29 sowie aus einem Gestänge 30 besteht, das durch das teleskopische Innenrohr 19 betätigt wird und zum Verstellen der Hähne 28 und 29 dient. Durch diese Hähne wird ein Einlassstutzen 31 bzw. Auslassstutzen 32 eines an die unteren Teile der Zylinder 24 angeschlossenen Verteilerrohres abwechselnd geöffnet und geschlossen. Wenn sich das teleskopische Innenrohr 19 im Verhältnis zum teleskopischen Aussenrohr 18 in seiner am meisten verschobenen Lage befindet, wird der Hahn 29 des Einlassstutzens 31 geöffnet und der Hahn 28 des Auslassstutzens 32 geschlossen. In der zurückgezogenen Lage des teleskopischen Innenrohres 19, d. h. in seiner hochgezogenen Lage arbeiten die Hähne umgekehrt.
An die oberen Zylinderdeckel der Zylinder 24 sind Abführleitungen 33 angeschlossen, über die neben den in den Zylindern 24 beweglichen Kolben aus dem unteren Zylinderraum in den oberen Zylinderraum eventuell durchsickerndes Wasser bzw. im oberen Zylinderraum befindliche Luft während der Aufwärtsbewegung der Kolben ohne Erzeugung eines Gegendruckes entweichen können.
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Der Anschluss der Steigrohre an das Rohrsystem für Wasserversorgung der Einrichtung ist in den Fig. 11 und 12 in grösserem Massstab dargestellt. Das Steigrohr 34 ist am Ende bei 38 verjüngt, so dass das Wasser über einen allmählich immer enger werdenden Rohrabschnitt entweicht. Am oberen Ende ist das Steigrohr 34 durch ein Winkeleisen 36 abgestützt, an dem es mittels Schrauben gleitbar befestigt ist. Durch Rohrschellen ist das Winkeleisen 36 mit dem landseitigen Wasserverteilerrohr 9 verbunden. Zwischen dem Winkeleisen 36 und der Rohrschelle am Wasserverteilerrohr 9 ist ein Gelenk 45 vorgesehen, um welches das Winkeleisen 36 Verschwenkbewegungen ausführen kann.
Der Anschluss zwischen Steigrohr 34 und Verteilerrohr 9 ist in der dargestellten Weise durch einen Schlauch 35 gesichert, der ermöglicht, dass das Steigrohr 34 verschiedene Winkellagen zur vertikalen einnehmen und bis in verschiedene Tiefen unter der Wasseroberfläche reichen kann, ohne in der-verbindung zwischen dem Steigrohr 34 und dem Wasserverteilerrohr 9 schädliche Spannungen hervorzurufen. Schwimmer oder Bojen zur Halterung der Wasserverteilerrohre bzw. mittelbar der Steigrohre 34 sind in den Fig. l, 11 und 12 mit 37 bezeichnet. Ähnliche Steigrohre 34 sind beim gezeichneten Ausführungsbeispiel an das zwischengeschaltete Verteilerrohr 8 und an das Speiserohrsystem 10 angeschlossen.
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Es sei angenommen, dass quarzführender Sand am Boden eines Bettes, wie es in den Fig. 1-3 darge- stellt ist, gefördert werden soll.
Zu diesem Zweck wird die erfindungsgemässe Einrichtung an jenem Teil des Wasserspiegels aufgestellt, wo mit der Förderung begonnen werden soll. Die Förderrohre 2 sowie die an diesen befestigten Gewinnungsrohre 13 und die in der Vorschubrichtung der Einrichtung an die Wasser- verteilerrohre 8, 9,10 angeschlossenen Steigrohre 34 werden abgelassen. Die Steigrohre 34 werden dabei eine Lage einnehmen, deren Tiefe und Winkelstellung der natürlichen Umrisslinie des Bettes entspricht.
Die mit den Gewinnungsrohren 13 versehenen Förderrohre 2 werden dabei so lange sinken, bis sie den
Boden des Bettes erreichen.
Dann werden die Kompressoren 6 und die Zentrifugalpumpen 7 angelassen, wodurch Druckluft und
Druckwasser zu strömen beginnt.
Die Druckluft strömt über die Rohre 43 den Förderrohren 2 zu, wo sie durch Wichtenunterschied eine aufwärts gerichtete Strömung des Wassers bewirkt (Fig. 2 und 3).
Das Druckwasser gelangt einerseits über die Leitungen 11 in die Gewinnungsrohre 13 und anderseits über die Wasserverteilerrohre 8, 9 und 10 in die Steigrohre 34. Das in den Gewinnungsrohren 13 strömende Druckwasser fliesst zum Teil über deren verjüngte axiale Öffnungen in axialer Richtung aus und zum Teil über die Öffnungen 14 der Einlassöffnung des Saugstutzens 12 der Förderrohre 2 zu. Durch die aus den Ge- winnungsrohren 13 austretenden Wasserstrahlen wird einerseits der Bettboden gelockert und zusammenhängende Schichten eventuell mit einer gewissen Kohäsion sowie Geschiebe und Linsenschichten in ihrem Gleichgewicht gestört, sodann der aufgelockerte Bodenstoff in Suspension gebracht.
Diese hochkonzentrierte Suspension wird durch die aus den Öffnungen 14 heraustretenden und gegen die Einlassöffnung des Saugstutzens 12 gerichteten. Druckwasserstrahlen in Richtung auf den Saugstutzen zu getrieben und dem Unterdruckgebiet der Mammutpumpe zugeführt, bevor der suspendierte Stoff von neuem-abzulagern und infolgedessen in der Umgebung des Mischkopfs 11,12 Wölbungen zu bilden bzw. Verstopfungen der Förderrohre 2 hervorzurufen imstande wäre.
Durch das durch die Zentrifugalpumpen 7 beförderte Wasser werden auch die hydraulischen Antriebe 23 der Förderrohre 2 der Einrichtung betätigt. Dies bedeutet, dass über den Hahn. 29 Druckwasser unter die in den Zylindern 24 beweglichen Kolben gelangt, wodurch die Kolben angehoben werden und somit das Innenrohr 19 im teleskopischen Aussenrohr 18 aufwärts bewegt wird. Diese Bewegung wird über den nachgiebigen Schlauch 16 auf das entsprechende Förderrohr 2 weitergeleitet, so dass in Abhängigkeit von der Bewegung des inneren teleskopischen Rohres 19 auch das Förderrohr 2 angehoben wird. Wenn die Kolben in den Zylindern 24 ihre obere äusserste Lage erreicht haben, werden die Hähne 28,29 durch das Gestänge 30 umgestellt, wobei die Zuströmung von Druckwasser aufhört und das unterhalb der Kolben befindliche.
Wasser über den Hahn 28 entweicht. Infolge des Ausströmens von Wasser bewegen sich nun die Kolben in den Zylindern 24 unter dem Gewicht des Transportrohres 2 wieder nach unten, wodurch der Saugstutzen 12 sowie die Gewinnungsrohre 13 wieder in die Nähe des Bettbodens gelangen. Die Hähne 28,29 werden dabei durch das Gestänge 30 wieder umgestellt, der beschriebene Vorgang wird demnach periodisch wiederholt.
Dies bedeutet, dass der Saugstutzen 12 und die Gewinnungsrohre 13 fortlaufend bewegt werden. Der suspendierte Feststoff kann somit selbst bei höheren Trübenkonzentrationen nicht ausscheiden und zu Wölbungen führen, wobei auch die Trübenwichte gleichmässiger wird. Ferner führt die alternierende Bewegung des Mischkopfs gleichsam eine Pumpenwirkung herbei, wodurch die Leistung der Einrichtung
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wesentlich erhöht wird.
Das durch die Zentrifugalpumpe 7 gelieferte Wasser gelangt auch über die Wasserverteilerrohre 8,9 und 10 in die Steigrohre 34, wobei es über deren verjüngte Öffnungen 38 herausströmt und den Boden des Bettes erreicht. Die Steigrohre 34 üben eine zersetzende und fördernde Wirkung aus. Während des Betriebes dringen sie in den Bettboden ein, erhöhen die Labilität von natürlichen Unterwasserböschungen, die durch eine beinahe verlustfreie Ausnützung der Energie der herausströmenden Wasserstrahlen abgebaut werden. Sie sind ferner bestimmt, die von der Bodentiefe des Bettes abhängige Wirkungsweite der Einrichtung zu erhöhen, den Widerstand von festeren Gesteinslinsen gegen Auflockerung zu verringern, das beim Abbau suspendierte Gut in Richtung auf die Transportrohre 2 zu strömen zu lassen und die Ausbildung einer regelmässigen Uferlinie zu fördern.
Die inden Förderrohren 2 durch Druckluft aufwärts fortschreitende Trübe gelangt über die nachgiebigen Schläuche 16, dann über die teleskopischen Abschnitte 17 in den praktisch waagrechten Abschnitt des Systems, und aus diesem in der in Fig. 2 dargestellten Weise auf den das Bett begrenzenden Uferrand, wo sie zwecks weiterer Beförderung gelagert werden kann.
Ist eine den Boden des Bettes überdeckende Ablagerung in der beschriebenen Weise an der Betriebsstelle der Einrichtung abgebaut worden, wird die Einrichtung mittels nicht dargestellter Winden in Fig. 3 nach links verlagert. Die Steigrohre 34 werden dabei in Fig. 3 entgegen dem Uhrzeigersinn verschwenkt und schliessen an bis dahin ungeförderten Teilen des Bettbodens mit der Vertikalen einen Winkel ein, der grösser ist als vorher, d. h. sie nehmen eine im Verhältnis flachere Lage ein. Innerhalb von durch die nachgiebigen Schläuche 16 bestimmten Grenzen verschwenken sich in gleichem Sinne auch die vertikalen Rohrsätze der Förderrohre 2, wobei die durch den Lagenwechsel bedingten gegenseitigen Bewegungen der Bestandteile der Einrichtung ohne schädliche Spannungen erfolgen können.
Bewegungen dieser Art können aber infolge von Einstürzen des Bettbodens oder von eventuellen Wasserströmungen oder Wirbelungen auch dann auftreten, wenn die Einrichtung sich am vorbestimmten Teil des Wasserspiegels übrigens in relativer Ruhe befindet. Während des Stellungswechsels müssen die Kompressoren 6 und die Zentrifugalpumpen 7 nicht stillgesetzt werden. Durch den Stellungswechsel, d. h. durch die Verschwenkung der Förderrohre 2
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wie Überholungen, der Betrieb notwendigerweise aufhört.
Im vorherigen ist die Arbeitsweise der erfindungsgemässen Einrichtung von einer freien Wasser- fläche ausgehend beschrieben worden. Es ist aber leicht einzusehen, dass die Einrichtung auch vom Land aus in Betrieb genommen werden kann. Dann wird sie nämlich beim Erreichen von Grundwasser um sich selber eine gleichsam künstliche Wasserfläche bilden und auf dieser schweben. Ein verfahren dieser Art ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn im Laufe der Bildung des Bettes die Einrichtung nicht von einer freien Wasserfläche angelassen werden kann, obwohl dies übrigens zweckmässig wäre.
Wie bereits erwähnt, kann die erfindungsgemässe Einrichtung auch zur Ausbildung von Betten benutzt werden. Unter Ausbildung von Betten soll dabei nicht nur der Bau von Kanälen eines Wasserverkehrsnetzes und die Bildung von künstlichen Teichen, sondern z. B. auch Flussregelung und die Regelung von Flussmündungen (Deltas), Häfen usw. verstanden werden.
Wassernetze für Bewässerung und, Schiffahrt werden mit Hilfe der erfindungsgemässen Einrichtung z. B. derart gebaut, dass die Spurlinie des Bettes ausgesteckt und in Richtung der Spurlinie mindestens eine erfindungsgemässe Einrichtung bewegt wird. Die Anzahl der Förder- und Steigrohre der Einrichtung sowie ihre Einstellung wird gemäss dem gewünschten Profil des Bettes gewählt. Bei Bildung von tieferen Kanälen können in mehreren Stufen hintereinander mehrere Einrichtungen fortschreiten, wobei Einrichtungen von nachfolgenden Stufen auf grössere Tiefen eingestellt werden können. Beim Bau von breiteren Kanälen können zur Mittellinie des Bettprofils an beiden Seiten spiegelbildlich angeordnete Einrichtungen verwendet werden. Diese können ebenfalls in mehreren aufeinanderfolgenden Stufen zur Anwendung gelangen.
Das gewonnene Gut kann an den beiden Rändern des Bettes als Kanalwand bzw. Schutzdamm Verwendung finden.
Die erfindungsgemässe Einrichtung kann ferner zum Bilden von künstlichen Teichen im Gelände mit hohem Grundwasserniveau benutzt werden. Zu diesem Zweck wird auf der bezeichneten Fläche des geplanten Teiches die erfindungsgemässe Einrichtung derart aufgestellt, dass sie auf der sich bei Gutgewinnung gestaltenden freien Wasserfläche eine schwebende Lage einnimmt. Dann wird die Einrichtung angelassen und der der Wasserfläche des künftigen künstlichen Teiches entsprechende Landbereich von der sich bildenden freien Wasserfläche ausgehend durch die Einrichtung bestrichen. Dieses Bestreichen kann z.
B. entlang einer auswärts oder einwärts gerichteten Spirale, einer Meanderlinie usw. erfolgen.
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Besondere Bedeutung kann der erfindungsgemässen Einrichtung zukommen, wenn erzhaltige Seifenlager aus der Wassertiefe wirtschaftlich gewonnen werden sollen. Es ist nämlich bekannt, dass gewisse Flussbetten ins-
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schiebe bergen, die bisher wirtschaftlich nicht aufbereitet werden konnten. Dasselbe trifft für. die Förderung von wertvollen Ablagerungen im Meeresboden zu. Die erfindungsgemässe Einrichtung gestattet nun, Ablagerungen dieser Art auch aus grossen Tiefen wirtschaftlich fördern zu-können.
Das Verfahren besteht dann darin, dass die das zu gewinnende Gut, z. B. ein Erz, enthaltende Ablagerung mittels der erfindungsgemässen Einrich- tung abgebautund zu Tage gefördert, auf der Schwimmanlage abgeschieden und das Nebengestein (Abraum)
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Fig. 2 dargestellten Weise ans Land befördert wird. Das Nebengestein wird dabei hinter der Einrichtung oberhalb des bereits aufbereiteten Bereiches als Abfall zurückgeschüttet.
Ein wirtschaftlich wesentlicher Faktor sämtlicher der beschriebenen Verfahren besteht darin, dass die erfindungsgemässe Einrichtungnur Beaufsichtigung benötigt, während alle übrigen Arbeitsschritte praktisch selbsttätig vor sich gehen. Deshalb ist die Anzahl des Behandlungspersonals im Verhältnis zur Personenzahl bei für ähnliche Zwecke zur Zeit verwendeten Exkavatoren gering. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist z. B. für die. Behandlung der erfindungsgemässen Einrichtung nur eine Arbeitskraft erforderlich, der die Wartung der Kompressoren und der Zentrifugalpumpen zufällt. Lediglich aus Gründen der Sicherheit wird die Beschäftigung von zwei Arbeitskräften empfohlen. Demgegenüber erfordert ein Exkavator von verhältnismässig geringer Leistung ein Personal von fünfzig bis sechzig Arbeitskräften.
Hinzu kommen die Unterschiede in den Gestehungs- und Betriebskosten sowie im Verschleiss der Bestandteile.
Während in ihrer beispielsweisen Ausführungsform gemäss Fig. 1 - 12 die erfindungsgemässe Einrichtung vor allem zur wirtschaftlichen Aufbereitung von verhältnismässig losen und chemisch nicht gebundenen Unterwasserablagerungen geeignet ist, bezweckt die beispielsweise Ausführungsform gemäss Fig. 13 vor allem eine Unterwasseraufbereitung von verhältnismässig gebundenen und festen Sedimenten. Zu diesem
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Die über die Spalten 41b zuströmende Druckluft reisst die bereits aufwärtsströmende Trübe über das
Förderrohr 2b mit sich, wobei diese Trübenmengen verhältnismässig hoher Geschwindigkeit im oberen Mischkopf bzw. in seinem Saugstutzen 12a auf die dort schwebende Trübe eine beschleunigende Wirkung ausüben. Hiedurch werden durch die schwebenden Trübenmengen bedingte Störungen der Trübenbeförderung im Wesen aufgehoben und selbst bei feinkörnigem Fördergut wird eine kontinuierliche gleichmässige Förderung mit hohem Wirkungsgrad erreicht.
Die gegenseitige Höhenlage von in der beschriebenen Weise ineinandergebauten Mischköpfen kann regelbar sein. Dann wird das Förderrohr z. B. 2b mechanisch (z. B. durch ein am oberen Ende des Förderrohres 2b befestigtes Seil und eine Winde), hydraulisch oder pneumatisch gehoben bzw. gesenkt und hiedurch der Abstand zwischen den beiden Mischköpfen (Saugstutzen 12a bzw. 12b) verringert oder vergrössert. Ist zwecks Längenänderung das Förderrohr 2b an sich teleskopisch ausgebildet, so wird sowohl das obere Ende des Förderrohres 2b, wie auch der Mischkopf (Saugstutzen 12b) mit je einer nicht dargestellten mechanischen, hydraulischen oder pneumatischen Hebevorrichtung versehen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zur Massenförderung von Unterwasserablagerungen, die mindestens einen Mischkopf mit Pressluftzuführung, Förderrohr und Gewinnungsrohren aufweist, wobei der Mischkopf als ein Saugstutzen mit gegen die Förderrichtung zunehmenden Querschnitten ausgebildet ist und die Gewinnungsrohre ausserhalb des Saugstutzens entgegen der Förderrichtung sich bis über seine Einlassöffnung erstrecken, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewinnungsrohre (13) parallel zur Förderrichtung angeordnet und ausser mit axial gerichteten Ausmündungen auch mit in Richtung auf die Einlassöffnung des Saugstutzens zu gerichteten Ausmündungen (14) versehen sind, wobei die Pressluftzuführung oberhalb des Saugstutzens vorgesehen ist.