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Die
Erfindung betrifft eine Unterwasseregge zur Verringerung von Versandungen
in Wasserläufen.
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In
Wasserläufen
kommt es durch unterschiedliche Fließgeschwindigkeiten im Flussquerschnitt
zu Auskolkungen (zu große
Flusstiefe) und Versandungen (zu geringe Flusstiefe). Versandungen
entstehen durch Sedimentation bzw. Ablagerung von Partikeln, z.
B. Sandpartikeln, auf der Gewässersohle.
Diese Partikel werden beispielsweise durch Erosion des Flussquerschnitts
in den Wasserläufen freigesetzt.
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In
Wasserstraßen
weisen Versandungen in der Regel eine geringe flächenmäßige Ausdehnung auf, es können jedoch
auch große
Versandungen auftreten. Bei der Berufsschifffahrt können Versandungen
zu Grundberührungen
von Schiffen in den Wasserstraßen
führen
und müssen
daher beseitigt werden.
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Zur
Beseitigung der Versandungen werden die Wasserstraßen in der
Regel ausgebaggert, wobei beispielsweise Stelzenbagger mit Klappschuten
eingesetzt werden. Deren Einsatz ist jedoch meist teuer und aufwändig und
lohnt sich daher nur bei größeren Mengen.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Vorrichtung
zur Verringerung von Versandungen in Wasserläufen bereitzustellen. Diese
Aufgabe wird durch eine Vorrichtung und ein Verfahren gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte
Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
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Weitere
Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben
sich aus den im Folgenden beschriebenen und in den Zeichnungen dargestellten,
in keiner Weise als Einschränkung
zu verstehenden Ausführungsbeispielen
sowie aus den Unteransprüchen.
Es zeigt:
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1 eine
schematische Seitenansicht eines Transportboots mit einer Unterwasseregge
gemäß der Erfindung,
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2 eine
schematische Draufsicht auf das Heck des Transportboots und die
Unterwasseregge von 1,
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3 eine
perspektivische Ansicht einer Unterwasseregge gemäß einer
ersten Ausführungsform der
Erfindung,
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4 eine
schematische Seitenansicht der Unterwasseregge von 3,
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5 eine
Vorderansicht der Unterwasseregge von 3,
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6 die
perspektivische Ansicht der Unterwasseregge von 3 ohne
das ballastierbare Trägerelement,
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7 eine
perspektivische Ansicht der Unterseite der Unterwasseregge von 6,
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8 eine
Draufsicht auf die Unterwasseregge von 6,
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9 eine
Schnittansicht durch die Unterwasseregge entlang der Linie IX-IX
aus 8,
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10 eine
perspektivische Ansicht der Unterseite der Unterwasseregge von 6 mit
einer vergrößerten Detailansicht
einer Zinke,
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11 eine
perspektivische Ansicht des Transportboots von 1 mit
einer Unterwasseregge gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der Erfindung,
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12 eine
perspektivische Ansicht der Unterwasseregge und der Haltekonstruktion
von 11,
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13 eine
perspektivische Ansicht der Unterwasseregge von 11,
und
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14 eine
perspektivische Ansicht der entlang einer Gewässersohle gezogenen Unterwasseregge
von 13.
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In
der nachfolgenden Beschreibung beziehen sich die Begriffe links,
rechts, oben und unten auf die jeweilige Zeichnungsfigur und können in
Abhängigkeit
von einer jeweils gewählten
Ausrichtung (Hochformat oder Querformat) von einer Zeichnungsfigur
zur nächsten
variieren. Gleiche oder gleich wirkende Teile werden in den verschiedenen Figuren
entweder nur in einem Teil der Figuren gekennzeichnet oder mit denselben
Bezugszeichen bezeichnet und gewöhnlich
nur einmal beschrieben.
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Aufbau einer ersten Ausführungsform
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1 zeigt
eine schematische Seitenansicht eines beispielhaften Transportboots 10 für eine Unterwasseregge 40 gemäß einer
ersten Ausführungsform
zur Verringerung von Versandungen 19' auf einer Gewässersohle 19 eines
Wasserlaufs 15 mit einer Wasseroberfläche 17. Das Transportboot 10 bevorzugt
eine große
Rumpffläche
und einen geringen Tiefgang. Beispielsweise hat das Boot 10 eine
Länge von
20 m und eine Breite von 10,5 m bei einem Tiefgang von 53 cm. Um
eine zum Betrieb der Unterwasseregge 40 erforderliche Manövrierfähigkeit
des Transportboots 10 zu gewährleisten, kann dieses von zwei
Schottelpropellern 12 angetrieben werden, die jeweils um
360° und
auch um mehrere Umdrehungen drehbar sind und somit ein Manövrieren
in alle Richtungen ermöglichen.
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Am
Heck 14 des Transportboots 10 ist eine Haltekonstruktion 20 befestigt,
welche einen Rahmen 21 und eine unter die Wasseroberfläche 17 ragende
Zugvorrichtung 22 aufweist. Die Haltekonstruktion 20 ist
beispielhaft im Wesentlichen parallel zum Heck 14 bzw.
zur Wasseroberfläche 17 ausgerichtet,
kann jedoch ebenso in einem vorgegebenen Winkel kranförmig zum
Heck 14 angeordnet werden.
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An
der Haltekonstruktion 20 ist mindestens eine Winde 24 angeordnet,
mit welcher die Unterwasseregge 40 unter die Wasseroberfläche 17 herabgelassen
bzw. von dort wieder angehoben werden kann. Die Winde 24 weist
erfindungsgemäß eine Tiefenbegrenzungsanordnung 44 zur
Begrenzung einer maximalen Arbeitstiefe der Unterwasseregge 40 unter
der Wasseroberfläche 17 auf.
Die Tiefenbegrenzungsanordnung 44 kann mindestens eine
Tiefenbegrenzungskette aufweisen, welche die Unterwasseregge 40 mit
der Winde 24 verbindet.
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Durch
Begrenzen der maximalen Arbeitstiefe der Unterwasseregge 40 wird
gewährleistet,
dass der Wasserlauf 15 mit der Egge 40 nicht unnötig vertieft wird,
sondern nur diejenigen Versandungen 19' entfernt werden, welche innerhalb
dieser maximalen Arbeitstiefe liegen. Beispielsweise kann die maximale Arbeitstiefe
in einer entsprechenden Wasserstraße einer für die Berufsschifffahrt ausreichende
Mindesttiefe entsprechen, sodass es ausreichend ist, Versandungen
oberhalb dieser Mindesttiefe zu entfernen, während Versandungen unterhalb
dieser Mindesttiefe für
die Berufsschifffahrt nicht störend
sind und somit im Flussbett belassen werden können.
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Wie
in 1 gezeigt, ist die Unterwasseregge 40 gemäß der ersten
Ausführungsform
mit mindestens einem Zugglied 42 an mindestens einem an der
Zugvorrichtung 22 angeordneten Verbindungsglied 28 befestigt.
Als Zugglied 42 kann mindestens eine Schleppkette dienen,
welche die Unterwasseregge 40 mit der Zugvorrichtung 22 verbindet.
Das Verbindungsglied 28 ist gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung im Bereich des – in 1 – unteren
Endes der Zugvorrichtung 22 zwischen der Wasseroberfläche 17 und
einer einem unteren Rumpfende 16 des Transportboots 10 entsprechenden
Wassertiefe angeordnet.
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Um
eine Verwendung der Zugvorrichtung 22 in unterschiedlichen
Wasserläufen
mit verschiedenen Wassertiefen zu ermöglichen, kann die Eintauchtiefe
der Zugvorrichtung 22 einstellbar sein. Somit kann die
Position des Verbindungsglieds 28 unter der Wasseroberfläche 17 je
nach Bedarf eingestellt werden, sodass dieses beispielsweise in
einer Wassertiefe von mindestens 50 cm, z. B. im Bereich von 50 cm
bis 150 cm, angeordnet werden kann. Um ein Herausziehen bzw. Abheben
der Unterwasseregge 40 aus bzw. von der Versandung 19' im Betrieb
der Egge 40 im Wesentlichen zu verhindern, wird der Zugpunkt,
d. h., die Position des Verbindungsglieds 28 möglichst
tief unter der Wasseroberfläche 17 gewählt. Falls
hierbei ein Abfahren der Zugvorrichtung 22 zu vermeiden
ist, sollte das Verbindungsglied 28 jedoch maximal in einer
Wassertiefe angeordnet werden, welche dem unteren Rumpfende 16 des
Transportboots 10 entspricht.
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Im
Betrieb fährt
das Transportboot 10 durch den Wasserlauf 15,
wobei die Unterwasseregge 40 in Richtung eines Pfeils 41 über die
Versandung 19' auf der
Gewässersohle 19 gezogen
wird. Hierbei wird die Versandung 19' von der Egge 40 aufgerissen
und von der Gewässersohle 19 entfernt,
wie unten stehend beschrieben.
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2 zeigt
eine schematische Draufsicht auf das Heck 14 des Transportboots 10,
die Haltekonstruktion 20 und die Unterwasseregge 40 von 1,
gesehen in Richtung eines in 1 dargestellten
Pfeils 30. 2 verdeutlicht eine Ausführungsform
der Haltekonstruktion 20, welche beispielhaft entgegen
der Fahrtrichtung 41 des Transportboots 10 vom
Heck 14 ausgehend über
die nicht dargestellte Wasserfläche 15 von 1 übersteht.
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Die
Haltekonstruktion 20 weist beispielhaft zwei laterale Rahmenträger 21', 21'' auf, welche an ihren – in 2 – unteren
Enden am Heck 14 befestigt sind. Zwischen den – in 2 – oberen
Enden der Rahmenträger 21', 21'' ist ein Querträger 21''' angeordnet,
welcher als Fluidzuführungsvorrichtung ausgebildet
ist. Die Ausbildung des Querträgers 21''' als
Fluidzuführungsvorrichtung
wird hier jedoch nur beispielhaft beschrieben, da die Fluidzuführungsvorrichtung
auch separat vom Querträger 21''' ausgebildet
werden kann, z. B. als separates Bauteil auf dem Heck 14.
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Die
Fluidzuführungsvorrichtung 21''' dient zur
Zuführung
eines Fluids zur Unterwasseregge 40, welches dazu geeignet
ist, von der Egge 40 aufgerissene Versandungen aufzuwühlen. Dieses
Fluid kann beispielsweise Luft (gasförmiges Fluid) oder Wasser (flüssiges Fluid)
aufweisen. Gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung dient die Fluidzuführungsvorrichtung 21''' zur
Erzeugung und Zuführung
von Druckluft zur Egge 40.
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Auf
jedem der Rahmenträger 21', 21'' ist beispielhaft eine Winde 24', 24'' angeordnet, der jeweils ein Führungsglied 26' bzw. 26'' zugeordnet ist. Alternativ hierzu
können
die beiden Winden 24', 24'' auch auf dem Heck 14 des
Transportboots 10 angeordnet sein. Des Weiteren kann auch
eine einzelne, im Wesentlichen mittig zwischen den Rahmenträgern 21', 21'' angeordnete Winde verwendet werden.
Diese kann ebenfalls auf dem Heck 14 angeordnet sein.
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Über die
Führungsglieder 26', 26'' werden Tiefenbegrenzungsketten 44' bzw. 44'' geführt, welche die Winden 24' bzw. 24'' mit der Unterwasseregge 40 verbinden
und die Tiefenbegrenzungsanordnung 44 von 1 ausbilden.
Durch Vorgabe von maximal von den Winden 24', 24'' abrollbaren
Längen
der Tiefenbegrenzungsketten 44', 44'' kann
die maximale Arbeitstiefe der Unterwasseregge 40 begrenzt
werden, wie oben bei 1 beschrieben. Hierbei kann
auch für
jede Winde 24', 24'' eine unterschiedliche maximal
abrollbare Länge
vorgegeben werden.
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Wie
aus 2 ersichtlich, sind an der Außenwand 24 des Transportboots 10 zwei
Zugvorrichtungen 22', 22'' befestigt. Diese können ebenfalls
an den Rahmenträgern 21' bzw. 21'' befestigt werden. Um eine vollständige Demontage
der Haltekonstruktion 20 zu vereinfachen, können die
Zugvorrichtungen 22', 22'' auch ausschließlich an den Rahmenträgern 21', 21'' befestigt werden. Des Weiteren
kann auch eine einzelne Zugvorrichtung verwendet werden, welche
im Wesentlichen mittig zwischen den Rahmenträgern 21', 21'' angeordnet
ist.
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Die
Zugvorrichtungen 21', 21'' bilden die Zugvorrichtung 22 von 1 aus
und sind gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung höhenverstellbar ausgebildet,
sodass entsprechende Eintauchtiefen dieser Vorrichtungen 22', 22'' wie bei 1 beschrieben
im Wesentlichen frei einstellbar sind. An den Zugvorrichtungen 21', 21'' sind beispielhaft Schleppketten 42' bzw. 42'' befestigt, welche diese mit der Unterwasseregge 40 verbinden.
Wird das Transportboot 10 nun in Richtung des Pfeils 41 bewegt,
ziehen die Schleppketten 42', 42'' die Unterwasseregge 40 hinter
dem Boot 10 her.
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3 zeigt
eine beispielhafte Ausführungsform
der in Richtung des Pfeils 41 gezogenen Unterwasseregge 40 von 1 und 2.
Diese hat eine Trägeranordnung 50 mit
Seitenteilen 56, 58, Trägerelementen 54, 57,
eine oder mehrere Gleitflächen 51, und
eine oder mehrere Ableitvorrichtungen 52. Über eine
schlauchförmige
Zuleitung 32 wird der Egge 40 von der schematisch
dargestellten Fluidzuführungsvorrichtung 21''' wie
oben beschrieben ein Fluid zugeführt.
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Die
Seitenteile 56, 58 sind im Wesentlichen parallel
zueinander ausgebildet und im Betrieb etwa parallel zur Zugrichtung 41 ausgerichtet.
Es sind jedoch auch andere Ausführungsformen
möglich.
Beispielsweise können
die Seitenteile 56, 58 in einem spitzen Winkel
zueinander angeordnet und/oder an ihren linken Vorderseiten aneinander
befestigt sein.
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Die
Seitenteile 56, 58 weisen an ihren Ober- und Unterseiten
Versteifungen 56',
bzw. 58' auf.
An den Oberseiten sind Befestigungsglieder 55' und 55'' angeordnet, welche zur Befestigung
der Tiefenbegrenzungsketten 44' bzw. 44'' von 2 an
der Unterwasseregge 40 dienen. Im Bereich ihrer Vorderseiten
sind Befestigungsglieder 59' und 59'' angeordnet, welche zur Befestigung
der Schleppketten 42' bzw. 42'' von 2 an der
Unterwasseregge 40 dienen.
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Wie
aus 3 ersichtlich, ist die Trägeranordnung 50 schlittenförmig ausgebildet.
Hierzu sind an den Unterseiten der Seitenteile 56, 58 kufenförmige bzw.
kufenartige Gleitelemente 53'', 53' befestigt. Diese
dienen dazu, im Betrieb der Unterwasseregge 40 ein Gleiten
der Trägeranordnung 50 auf
der Versandung 19' bzw.
der Gewässersohle 19 von 1 zu
ermöglichen
und somit ein Eingraben in die Versandung bzw. Gewässersohle
zu verhindern.
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Die
Gleitfläche 51 sowie
die Trägerelemente 54 und 57 sind
zwischen den Seitenteilen 56, 58 und im Wesentlichen
senkrecht zu diesen angeordnet. Die Gleitfläche 51 ist beispielhaft
brettförmig
ausgebildet und hat eine abgeschrägte Nase, um die Gleitfähigkeit
der Unterwasseregge 40 auf der Versandung bzw. der Gewässersohle
zu verbessern und das Eingraben zu erschweren. Die Trägerelemente 54, 57 dienen
zur Versteifung der Trägeranordnung 50,
wobei das Trägerelement 54 dazu
ausgebildet sein kann, eine Beschwerung der Trägeranordnung mit einem geeigneten
Ballast zu ermöglichen.
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Die
Ableitvorrichtung 52 ist dazu ausgebildet, aufgerissene
Versandungen von der Gewässersohle
zu entfernen. Hierzu weist die Ableitvorrichtung 52 ein
plattenförmiges
Element auf, welches in einem vorgegebenen Winkel zu den Seitenteilen 56, 58 angeordnet
ist. Um ein Führen
der aufgerissenen Versandungen in Richtung eines der Seitenteile 56, 58 zu
ermöglichen,
ist das plattenförmige
Element 52 nicht in einem rechten Winkel zu den Seitenteilen 56, 58 angeordnet,
wie aus 3 ersichtlich. Um die Gleitfähigkeit
der Unterwasseregge 40 auf der Versandung bzw. der Gewässersohle
weiter zu verbessern und das Eingraben zusätzlich zu erschweren, kann
auch das plattenförmige
Element 52 wie dargestellt eine abgeschrägte Nase
haben.
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Weitere
Einzelheiten der Unterwasseregge 40 sind in den 4 bis 10 ersichtlich
und werden unten stehend unter Bezugnahme auf diese Figuren beschrieben.
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4 zeigt
eine schematische Seitenansicht der Unterwasseregge 40 von 3,
gesehen in Richtung der Seitenwand 56, welche die Versteifung 56' an deren Oberseite
verdeutlicht und weitere Versteifungen 56'', 56''' and
deren Ober- bzw. Unterseite zeigt. An der Unterseite der Unterwasseregge 40 ist eine
Mehrzahl von Zinken 60 zum Aufreißen der Versandung 19' von 1 angeordnet.
Die Mehrzahl von Zinken 60 ist an einer – in 4 nicht
sichtbaren – Haltevorrichtung
befestigt, welche an der Seitenwand 56 in einer Lagerung 61 gelagert
ist, wie unten bei 6 und 7 im Detail
beschrieben.
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Die
Zinken 60 sind beispielhaft nach Art von Krallen ausgebildet,
welche an ihrem unteren Ende einen spitzen Winkel aufweisen. Diese
unteren Enden der Zinken 60 stehen um einen vorgegebenen Abstand 66 über die
Unterseite der Unterwasseregge 40 hervor. Somit wird beim
Ziehen der Egge 40 über die
Gewässersohle 19 von 1 ein
Eindringen der unteren Enden der Zinken 60 in die Versandung 19' erleichtert,
wobei die Versandung 19' von
diesen aufgerissen wird.
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5 zeigt
eine Vorderansicht der Unterwasseregge 40 von 3 und 4,
gesehen in Richtung eines Pfeils 46 von 4.
Diese verdeutlicht die kufenförmige
Ausbildung der Gleitelemente 53', 53'' an
den Seitenteilen 58 bzw. 56 und zeigt einen beispielhaften
Ballast 54' zur
Beschwerung der Egge 40, welcher illustrativ auf dem Trägerelement 54 angeordnet
ist.
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Des
Weiteren verdeutlicht 5 das Hervorstehen der Mehrzahl
von Zinken 60, von denen beispielhaft drei Zinken mit den
Bezugszeichen 60', 60'' und 60''' gekennzeichnet
sind, über
die Unterseite der Egge 40 um den vorgegebenen Abstand 66.
Dieser definiert eine einstellbare Eindringtiefe der Zinken 60', 60'', 60''' in die Versandung 19' von 1 im
Betrieb. Um ein effizientes Entfernen dieser Versandung 19' zu ermöglichen,
sollte die Eindringtiefe zumindest in einem Bereich von 5 cm bis
15 cm einstellbar sein. Gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung kann die Eindringtiefe auf mindestens 10 cm eingestellt werden.
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6 zeigt
die Unterwasseregge 40 der 3 ohne das
Trägerelement 54,
um die Anordnung der Mehrzahl von Zinken 60 an der Egge 40 zu verdeutlichen.
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Wie
aus 6 ersichtlich, sind die Zinken 60', 60'', 60''' an einer Haltevorrichtung 64 befestigt. Diese
ist über
feststellbare Drehlager 68 und 68' (in 9) in Lagerungen 61 an
den Seitenwänden 56, 58 gelagert.
Durch Drehen der Haltevorrichtung 64 kann die Eindringtiefe
der Zinken 60', 60'', 60''' in die Versandung 19' von 1 eingestellt
werden. Dreht man beispielsweise die Haltevorrichtung 64 in 6 ausgehend
von der dargestellten Position im Uhrzeigersinn, wird hierbei die
Eindringtiefe verringert; beim Drehen gegen den Uhrzeigersinn wird
diese vergrößert.
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Gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung wird eine gewünschte
Eindringtiefe vor einem Absenken der Unterwasseregge 40 auf
die Gewässersohle 19 von 1 eingestellt,
wobei die Drehlager 68, 68' nach dem Einstellen in den Lagerungen 61 blockiert
werden, um ein Verstellen der Haltevorrichtung 64 im Betrieb
zu verhindern. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann
jedoch die eingestellte Eindringtiefe auch im Betrieb der Egge 40 durch
eine entsprechende steuerbare Verstellvorrichtung geändert werden.
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Die
Haltevorrichtung 64 ist ebenfalls über den Schlauch 32 mit
der Fluidzuführungsvorrichtung 21''' verbunden
und bildet zumindest einen Teil einer Fluidzuleitungvorrichtung
aus. Diese wird unten stehend bei 9 und 10 im
Detail beschrieben.
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7 zeigt
eine perspektivische Ansicht der Unterseite der Unterwasseregge 40 von 6.
Aus 7 ist ersichtlich, dass die Zinken 60', 60'', 60''' vertikal versetzt
zueinander angeordnet sind, um das Aufreißen der Versandung 19' von 1 im
Betrieb zu verbessern. Des Weiteren verdeutlicht 7 die abgeschrägte Ausbildung
der Gleitfläche 51 sowie der
Ableitvorrichtung 52.
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8 zeigt
eine Draufsicht auf die Unterwasseregge 40 von 6 und 7,
in der die Zinken 60', 60'', 60''' auf Grund der
vertikalen Versetzung zueinander unterschiedliche Längen haben.
Die Gleitfläche 51 und
die Ableitvorrichtung 52 weisen jeweils eine Mehrzahl von
Versteifungsrippen 51' bzw. 53 auf,
um eine Beschädigung
dieser Bauteile im Betrieb zu verhindern.
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8 verdeutlicht
den vorgegebenen Winkel zwischen der Ableitvorrichtung 52 und
den Seitenteilen 56, 58. Wie oben beschrieben
ist dieser Winkel vorzugsweise kein rechter Winkel, um im Betrieb
ein Führen
der aufgerissenen, aufgewühlten
Versandungen in Richtung eines der Seitenteile 56, 58 zu
ermöglichen.
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9 zeigt
eine Schnittansicht durch die Unterwasseregge 40 der 6 bis 8 entlang
der Linie IX-IX aus 8, welche die abgeschrägte Nase der
Gleitfläche 51 und
der Ableitvorrichtung 52 sowie deren zugeordnete Versteifungsrippen 51' bzw. 53 verdeutlicht.
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Wie
aus 9 ersichtlich, ist an der Unterseite jeder Zinke 60 eine
Schutzvorrichtung 80 befestigt, welche einen Fluidauslass 70 aufweist,
der zumindest teilweise im Bereich des unteren, freien Endes der
Zinke 60 angeordnet ist. Die Fluidauslässe 70 und zumindest
ein Teil der Haltevorrichtung 64 bilden die Fluidzuleitungsvorrichtung
aus. Diese dient zum Zuleiten des wie oben beschrieben von der Fluidzuführungsvorrichtung 21''' in 6 erzeugten
und zugeführten
Fluids in die von der Egge 40 aufgerissene Versandung 19' von 1.
Wird hierbei ein Fluid zugeleitet, welches Luft aufweist, beispielsweise Druckluft,
wird von dieser Druckluft in der Versandung 19' Volumen verdrängt. Beim
Aufsteigen der Luft zur Wasseroberfläche 17 in 1 wühlt diese Grund
auf und transportiert diesen in Richtung der Wasseroberfläche 17.
Dieser aufgewühlte
Grund wird einerseits von der Ableitvorrichtung 52 in Richtung
der Seitenwand 56 abgeleitet und andererseits von dem in
dem Wasserlauf 15 von 1 fließenden Wasser
abtransportiert, sodass die Versandung 19' von der Gewässersohle 19 in 1 entfernt
wird. Dadurch, dass die Fluidauslässe 70 im Bereich
des unteren, freien Endes der Zinke 60 und damit an der dem
Boden zugewandten Seite der Zinke angeordnet ist, kann das Fluid
in den Boden hineingespritzt werden und dort für eine bessere Aufwirbelung/Aufwühlung des
Bodens sorgen als dies allein durch die mechanische Aufwühlung möglich wäre. Die
Fluidauslässe
sind bevorzugt so angeordnet, dass das Fluid in einer Richtung von
der Unterwasseregge weg ausströmt.
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10 zeigt
eine perspektivische Ansicht der Unterseite der Unterwasseregge 40 von 6 bis 9 mit
einer vergrößerten Detailansicht 100 der
Zinke 60'.
Diese verdeutlicht die Anordnung des Fluidauslasses 70 am
unteren, freien Ende der Zinke 60' und zeigt eine Ausführungsform,
gemäß der die Schutzvorrichtung 80 durch
ein an der Unterseite der Zinke 60' befestigtes L-förmiges Kanteisen
ausgebildet ist.
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Arbeitsweise der ersten Ausführungsform
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Im
Folgenden wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 10 die
Arbeitsweise der Unterwasseregge 40 zur Verringerung der
Versandung 19' auf der
Gewässersohle 19 des
Wasserlaufs 15 beschrieben. Hierzu wird zunächst eine
erforderliche Eindringtiefe der Mehrzahl von Zinken 60 der
Unterwasseregge 40 eingestellt. Um im Betrieb ein Abheben der
Egge 40 von der Versandung 19' zu verhindern, kann diese mit
einem geeigneten Ballast 54',
z. B. mehreren Sandsäcken,
beschwert werden. Dann wird die Unterwasseregge 40 vom
Transportboot 10 in den Wasserlauf 15 abgesenkt
und das Boot wird in Richtung des Pfeils 41 bewegt. Hierdurch
wird die Unterwasseregge 40 über die Versandung 19' gezogen, wobei
deren Zinken 60', 60'', 60''' zumindest teilweise
in die Versandung 19' eingreifen
und diese aufreißen. Über die
Fluidauslässe 70 wird
im Bereich der aufgerissenen Versandung 19' ein Fluid ausgelassen, um diese
aufzuwühlen.
Zumindest ein Teil der aufgewühlten
Versandung 19' wird
nun diagonal zur Zugrichtung der Unterwasseregge 40 von
der Ableitvorrichtung 52 entfernt. Ein anderer Teil wird
in Abhängigkeit
von dem verwendeten Fluid von diesem über die Egge 40 gespült und wird
dort von dem im Wasserlauf 15 fließenden Wasser abtransportiert. Somit
kann die Versandung 19' auf
einfache und zuverlässige
Art und Weise wirkungsvoll von der Gewässersohle 19 entfernt
werden.
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Aufbau einer zweiten Ausführungsform
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11 zeigt
eine schematische Seitenansicht des Transportboots 10 von 1 mit
einer Unterwasseregge 140 gemäß einer zweiten Ausführungsform.
Diese hat eine Trägeranordnung 150 und dient
wie die Unterwasseregge 40 der ersten Ausführungsform
zur Verringerung der Versandungen 19' auf der Gewässersohle 19 des Wasserlaufs 15 mit der
Wasseroberfläche 17 von 1.
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Am
Heck 14 des Transportboots 10 ist eine Haltekonstruktion 120 befestigt,
welche einen Rahmen 121 und eine unter die Wasseroberfläche 17 ragende
Zugvorrichtung 122 aufweist. Die Haltekonstruktion 120 ist
im Wesentlichen parallel zum Heck 14 bzw. zur Wasseroberfläche 17 ausgerichtet,
kann jedoch ebenso in einem vorgegebenen Winkel kranförmig zum
Heck 14 angeordnet werden.
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Die
Zugvorrichtung 122 weist laterale Trägerelemente 122', 122'' auf, welche etwa im rechten Winkel
zum Rahmen 121 in zugeordneten Führungseinrichtungen 144' bzw. 144'' verschiebbar sind, die bevorzugt
starr an der Haltekonstruktion 120 befestigt sind, z. B.
durch Schweißen,
Nieten und/oder Verschrauben. Diese Führungseinrichtungen 144', 144'' sind über einen Träger 144 miteinander
verbunden, an welchem eine Betätigungsvorrichtung 124 vorgesehen
ist, welche ebenfalls mit einem Halteglied 148 verbunden
ist. Die Betätigungsvorrichtung 124 weist z.
B. einen steuerbaren Hydraulikkolben 147 oder ein anderes,
geeignetes Hubelement, z. B. einen steuerbaren Pneumatikkolben,
auf, mit dem das Halteglied 148 relativ zum Träger 144 verschiebbar
ist. Das Halteglied 148 ist bevorzugt durch Schweißen, Nieten und/oder
Verschrauben mit den Trägerelementen 122', 122'' verbunden, etwa im Bereich von
deren oberen Enden. Die unteren Enden der Trägerelemente 122', 122'' sind mit Halterungen 180' bzw. 180'' (12) der
Unterwasseregge 140 verbunden.
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Mit
der Betätigungsvorrichtung 124 kann
die Unterwasseregge 140 unter die Wasseroberfläche 17 herabgelassen
bzw. von dort wieder angehoben werden. Hierzu wird durch Betätigung des
Hydraulikkolbens 147 das Halteglied 148 in Richtung
des Trägers 144 verschoben,
sodass die unteren Enden der starr am Halteglied 148 befestigten
Trägerelemente 122', 122'' in den Wasserlauf 15 eingetaucht
werden. Somit wird auch die an diesen unteren Enden befestigte Unterwasseregge 140 in
den Wasserlauf 15 eingetaucht und kann bis zu einer vorgesehenen
Arbeitstiefe auf die Gewässersohle 19 herabgelassen werden.
Durch eine geeignete Ansteuerung der Betätigungsvorrichtung 124 kann
hierbei die Eintauchtiefe der Unterwasseregge 140 unter
die Wasseroberfläche 17 präzise eingestellt
und auch im Betrieb der Unterwasseregge 140 geändert werden,
um ein Unterschreiten einer maximalen Arbeitstiefe zu verhindern
und somit wie bei 1 beschrieben eine unnötige Vertiefung
des Wasserlaufs 15 zu vermeiden.
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Es
wird darauf hingewiesen, dass die Betätigungsvorrichtung 124 lediglich
beispielhaft als Hubvorrichtung dargestellt ist und andere Ausführungsformen
ebenfalls möglich
sind. Z. B. können
das Halteglied 148 und die Führungseinrichtungen 144', 144'' in einem vorgegebenen Abstand
zueinander an den Trägerelementen 122', 122'' befestigt sein und mit diesen
einen Rahmen bilden, welcher um den Träger 144 schwenkbar
ist.
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Hierbei
kann die Betätigungsvorrichtung 124 als
eine Schwenkvorrichtung ausgebildet sein und die – in 11 – unteren
Enden der Trägerelemente 122', 122'' können drehbar an der Unterwasseregge 140 montiert
sein. Bei dieser Ausgestaltung würde die
Unterwasseregge 140 durch eine Bewegung des Halteglieds 148 in
Richtung des Pfeils 41 aus dem Wasserlauf 15 heraus
geschwenkt und durch eine Bewegung des Halteglieds 148 in
entgegen gesetzter Richtung wieder in den Wasserlauf 15 eingetaucht.
Derartige Ausgestaltungen liegen im Rahmen der vorliegenden Erfindung.
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Wie
aus 11 ersichtlich, hat die Unterwasseregge 140 eine
mehrstufige Abtrageeinrichtung 160 zum Aufreißen und
Entfernen der Versandung 19' von
der Gewässersohle 19.
Diese wird unten bei 13 im Detail beschrieben.
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12 zeigt
die auf der Gewässersohle 19 in
Richtung des Pfeils 41 gezogene Unterwasseregge 140 mit
der Zugvorrichtung 122 und der Haltekonstruktion 120.
Diese sind zur Verdeutlichung der zweiten Ausführungsform ohne das Transportboot 10 und
die Wasseroberfläche 17 von 11 gezeigt.
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12 verdeutlicht
die Befestigung der Trägerelemente 122', 122'' an den Halterungen 180' bzw. 180'', welche z. B. durch Schweißen, Nieten und/oder
Verschrauben an Seitenteilen 158 bzw. 156 der
Unterwasseregge 140 befestigt sind. Diese hat ebenfalls
eine vorderseitige Gleitfläche 151,
deren Funktion oben bei 3 bereits beschrieben ist, und eine
rückseitige
Abschlussfläche 157.
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Der
Rahmen 121 der Haltekonstruktion 120 hat bevorzugt
laterale bzw. äußere Rahmenträger 121', 121'', welche an ihren – in 12 – rechten
Enden am Heck 14 des Transportboots 10 (11)
befestigt sind. Zwischen den Rahmenträgern 121', 121'' ist eine vorgegebene Anzahl von
Querträgern 121''', 121IV , 121V , 121VI angeordnet. Der Querträger 121V kann hierbei z. B. wie oben bei 2 beschrieben
als Fluidzuführungsvorrichtung
ausgebildet sein. Dies ist jedoch aufgrund der mehrstufigen Abtrageeinrichtung 160 der
zweiten Ausführungsform
als eine rein optionale Maßnahme
zur Wirkungsverbesserung anzusehen. Zwischen den Querträgern 121''', 121IV , 121V 121VI und/oder den Rahmenträgern 121, 121'' können zur Versteifung des Rahmens 121 zusätzlich Querverstrebungen 190 vorgesehen
sein.
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13 zeigt
die Unterwasseregge 140 gemäß der zweiten Ausführungsform
mit der Gleitfläche 151,
der Abschlussfläche 157 und
den Seitenteilen 156, 158, an welchen die Trägerelemente 122', 122'' über die Halterungen 180' bzw. 180'' befestigt sind.
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13 verdeutlicht
die mehrstufige Abtrageeinrichtung 160 der Unterwasseregge 140.
Diese ist beispielhaft dreistufig mit drei separaten Abtragegliedern 162, 164, 166 ausgebildet,
welche jeweils eine Mehrzahl von Zinken aufweisen. In 13 sind
die Zinken 160', 160'' des Abtrageglieds 164 gekennzeichnet.
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Die
Zinken der Abtrageglieder 162, 164, 166 können unterschiedliche
Formen und Längen
aufweisen und sind jeweils an zugeordneten Haltevorrichtungen 162', 164' und 166' befestigt.
Diese werden bevorzugt derart an den Seitenteilen 156, 158 montiert,
dass die Zinken der Abtrageglieder 162, 164, 166 um
vorgegebene Abstände 172, 174 bzw. 176 über die
Unterseite der Unterwasseregge 140 hervor stehen. Um das
Aufreißen
und Entfernen der Versandung 19' (11) von
der Gewässersohle 19 (11)
zu vereinfachen, sind die Abstände 172, 174, 176 derart
gewählt,
dass der Abstand 176 größer als
der Abstand 174 ist und dieser wiederum größer als
der Abstand 172.
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Die
Befestigung der Haltevorrichtungen 162', 164', 166' and den Seitenteilen 156, 158 erfolgt
bevorzugt über
Verschrauben. Hierzu sind am Seitenteil 156 Befestigungslochreihen 194, 195, 196, 197, 198 vorgesehen,
welche jeweils eine Mehrzahl von Befestigungslöchern aufweisen, und am Seitenteil 158 sind
entsprechende Befestigungslochreihen 183, 184, 185, 186, 187, 188 vorgesehen.
Die Haltevorrichtungen 162', 164', 166' und deren Befestigung
an den Seitenteilen 156, 158 ist unten bei 14 beschrieben.
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Wie
aus 13 ersichtlich, hat die Abschlussfläche 157 Versteifungen 155.
Diese können zumindest
teilweise wie die Ableitvorrichtung 52 von 3 dazu
ausgebildet sein, aufgerissene Versandungen von der Gewässersohle
zu entfernen.
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14 zeigt
die Unterwasseregge 140 von 11 ohne
das Seitenteil 158 zur Verdeutlichung des Aufbaus der Haltevorrichtungen 162', 164', 166'. Diese haben
alle bevorzugt einen ähnlichen
Aufbau, wobei sich jeweils Form und Länge der Abtrageglieder 162, 164, 166 unterscheiden
können,
wie oben bei 13 beschrieben. Deshalb wird
deren Aufbau nachfolgend beispielhaft am Aufbau der Haltevorrichtung 166' beschrieben.
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Die
Haltevorrichtung 166' hat
einen Träger 136,
an dessen axialen Enden Befestigungsflansche 136' bzw. 136'' vorgesehen sind. Diese haben Löcher 135 bzw. 135''. Am Träger 136 sind die Zinken
des Abtrageglieds 166 befestigt.
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Durch
die Löcher 135, 135'' der Befestigungsflansche 136' bzw. 136'' und entsprechende Befestigungslöcher der
Lochreihen 183, 184 (13) bzw. 193, 194 können die
Flansche 136', 136'' an den Seitenteilen 158 (13)
und 156 verschraubt werden. Hierbei kann der Abstand, mit
dem die Zinken des Abtrageglieds 166 über die Unterseite der Unterwasseregge 140 hervor
stehen, durch eine geeignete Auswahl der Befestigungslöcher der
Lochreihen 183, 184 (13) bzw. 193, 194 vorgegeben werden.
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Es
wird jedoch darauf hingewiesen, dass andere Möglichkeiten zur Befestigung
der Befestigungsflansche 136', 136'' an den Seitenteilen 158 bzw. 156 möglich sind
und somit ebenfalls unter den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung
fallen. Z. B. können
durch die Löcher 135, 135'' und die entsprechenden Befestigungslöcher der
Lochreihen 183, 184 (13) bzw. 193, 194 Stifte
durchgesteckt und verankert werden.
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Arbeitsweise der zweiten Ausführungsform
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Die
Arbeitsweise der Unterwasseregge 140 entspricht der Arbeitsweise
der Unterwasseregge 40 von 1 bis 10 und
wird deshalb nicht weiter beschrieben.
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Naturgemäß sind im
Rahmen der vorliegenden Erfindung vielfache Abwandlungen und Modifikationen
möglich.
Insbesondere können
verschiedene Elemente unterschiedlicher beschriebener Ausführungsformen
weitere Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung bilden, welche
ebenfalls die Aufgabe der vorliegenden Erfindung lösen. Deshalb
liegen derartige weitere Ausgestaltungen ebenfalls im Schutzbereich
der vorliegenden Erfindung.