DE107974C

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Publication number: DE107974C
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Priority date: 1898-09-09
Also published as: GB189819239A

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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

KLASSE 84: Wasserbau.CLASS 84: Hydraulic engineering.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 18. August 1898 ab.Patented in the German Empire on August 18, 1898.

Die bekannten Saugbagger arbeiten derartig, daß ein Rohr, welches die Eingangsöffnung einer kräftigen Pumpe bildet, auf den Baggergrund herabgelassen und dafs durch dieses Rohr ein starker Wasserstrom angesaugt wird. Dieser Wasserstrom bildet sich rings um die Rohröffnung, und wenn letztere dem Baggergrunde nahe gebracht wird, so drückt sich der Saugstrom gegen den Grund, spült diesen je nach seiner Beschaffenheit mehr oder weniger aus und trägt die losgelösten Erdlheile mit sich zur Pumpe empor und von dieser zum Auslauf, hinter welchem der Saugstrom zur Ruhe kommt und die mitgefUhrten Bodentheile absetzt.The known suction excavators work in such a way that a pipe, which the inlet opening a powerful pump, lowered to the bottom of the excavator and thrown through it A strong flow of water is sucked into the pipe. This stream of water forms around the Pipe opening, and when the latter is brought close to the bottom of the excavator, it is pushed Suction flow against the bottom, flushes it more or less depending on its nature and carries the loosened mineral parts up to the pump and from there to the Outlet, behind which the suction flow comes to rest, and the entrained soil parts settles.

Mit dieser Arbeitsweise sind gute Erfolge erzielt worden in allen den Fällen, wo der zu baggernde Grund aus Sand bestand, welcher ohne verbindende Beimischungen gleichartig lose abgelagert war in einer solchen Korngrpfse, daß die Wiederablagerung des gehobenen Bodens aus dem beruhigten Wasser sich durch die Schwere der einzelnen Körner verhältnifsmäfsig schnell vollzog.With this way of working, good results have been achieved in all cases where the to The dredging ground consisted of sand, which was similar without any connecting admixtures was loosely deposited in such a granule that the redeposition of the raised Soil from the calmed water took place relatively quickly, owing to the weight of the individual grains.

Diese Arbeitsweise hat sich dagegen nicht bewährt, wenn" der zu baggernde Sand sehr feinkörnig war, gröfsere thonige Beimischungen enthielt, oder wenn leichte, schlickartige Bodenmassen zu entfernen waren.This way of working, however, has not proven itself when "the sand to be dredged is very was fine-grained, contained larger clay-like admixtures, or if light, silt-like soil masses to be removed.

In diesen Fällen setzt sich der in dem gepumpten Wasser schwimmende leichte Boden nicht schnell genug ab, und aufserdem enthält die gepumpte Masse zu viel Wasser und zu wenig Boden. Ein Mittel, das. Verhältnifs dieser beiden Bestandtheile in der gepumpten Masse zu regeln, giebt es bisher nicht.In these cases the light soil floating in the pumped water settles not quickly enough, and besides, the pumped mass contains too much water and too little soil. A means of establishing the ratio of these two components in the pumped So far there has not been any mass regulation.

Ebenso versagt diese Arbeitsweise, wenn der Boden fest gelagert ist, wie z. B. bei Lehm oder Thon. Alsdann vermag der Saugstrom den Boden nicht in hinreichender Menge zu lösen, und das Ergebnifs ist auch in diesem' Falle, dafs man Wasser statt Boden erhält.This mode of operation also fails when the floor is firmly supported, such as. B. with clay or clay. Then the suction flow is unable to cover the soil in sufficient quantity dissolve, and the result in this case too is that water is obtained instead of soil.

Aber auch bei den vorzüglichen Ergebnissen, welche diese Arbeitsweise in geeignetem Sande geliefert hat, ist als Nachtheil der Umstand unvermeidlich geblieben, dafs an der Stelle, wo das Saugrohr auf den Boden herabgelassen wird, grofse Löcher und Kolke entstehen. Diese werden, wenn an der Baggerstelle hinreichende natürliche Strömung vorhanden ist, ohne Nachtheile bald wieder ausgefüllt, verbieten aber an Stellen, wo solche Kolkbildungen unzulässig sind, die Verwendung dieser Arbeitsweise in ihrer bisherigen Ausführung.But also with the excellent results, which this working method in suitable sand has delivered, the disadvantage has inevitably remained that at the point where the suction pipe is lowered to the ground, large holes and pits arise. If there is sufficient natural current at the dredging site, these are soon filled again without disadvantage, but forbidden in places where such scour formations It is not permitted to use this mode of operation in its previous version.

Vielfach ist nun versucht worden, den vorgedachten Mängeln abzuhelfen, und zwar erstrecken sich diese Versuche, abgesehen von Verbesserungen, welche für die Baggerpumpe als solche vorgeschlagen sind, wie in dem amerikanischen Patente 599104, sämmtlich auf eine Umgestaltung der Saugrohröffnung unter Beibehaltung der Arbeit des im Uebrigen freien Saugstromes. Die mannigfachsten Formen, sind auf diese Weise für die Saugrohrmündung erdacht. Alle wirken dadurch, dafs der vor der Oeffnung sich bildende Saugstrom über eine möglichst grofse Fläche vertheilt und ihm möglichst viel Boden beigemischt wird. Zu diesem Zwecke wird die Saugöffnung in der Waagrechten aus einander gezogen und in der Senkrechten verengt. Aufserdem werden Rührwerke vor der Oeffnung angeordnet, welcheAttempts have now been made in many cases to remedy the deficiencies that have been envisaged, and indeed to extend these attempts, apart from improvements proposed for the dredge pump as such, as in that American patents 599,104, all on a redesign of the intake manifold opening Maintaining the work of the otherwise free suction flow. The most varied forms are conceived in this way for the intake manifold mouth. All work in that the one before the The suction flow that is formed is distributed over as large an area as possible and as much soil as possible is added. For this purpose, the suction opening in the The horizontal lines are drawn apart and the vertical lines are narrowed. There are also agitators arranged in front of the opening, which

(2. Auflage, ausgegeben am 11. August 1903.)(2nd edition, issued August 11, 1903.)

den Boden aufwühlen sollen, oder Schneidevorrichtungen, welche schwer lösbaren Boden für den Saugstrom abschneiden und fortführbar machen sollen; so in dem englischen Patente 19165 vom Jahre 1893 oder in dem amerikanischen Patente 598988. Auch sind Anordnungen getroffen, um die Wirkung der Säugöffnung zu unterstützen durch Zuführung eines Stromes von comprimirter Luft, wie in dem amerikanischen Patente 541513.to dig up the ground, or cutting devices, which are difficult to loosen soil cut for the suction flow and make it continue; so in the English patents 19165 from 1893 or in the American Patents 598988. Arrangements are also made to control the effect of the nursing opening assisted by supplying a stream of compressed air, as in American patent 541513.

Die Erfolge dieser Aenderungen sind jedoch nach Ansicht des Erfinders wenig befriedigend. Bei leichtem Boden bleibt auch bei ihnen der Bodengehalt in der gepumpten Masse zu gering, und der gewonnene Boden setzt sich aus der Ubergrofsen Menge Wasser nicht ab. Es fehlt eben die Möglichkeit, den Wassergehalt in der Baggermasse zu regeln. Andererseits versagen in wirklich festgelagertem Boden die Schneidewerke, und endlich bildet der Saugstrom auch bei den abgeänderten Saugöffnungen Löcher und Kolke.However, the inventor believes that the success of these changes is not very satisfactory. With light soil, the soil content in the pumped mass remains too low, and the soil obtained does not settle out of the excessive amount of water. It there is simply no possibility of regulating the water content in the dredging mass. on the other hand the cutting mechanisms fail in really solid ground, and finally the suction flow forms also holes and pits in the modified suction openings.

Gegenüber diesen Saugbaggereinrichtungen giebt nun der nachbeschriebene Baggerkopf in dem Theil A ein Werkzeug, welches durch die ihm eigentümliche und neue Ausbildung den bisher bei allen Saugbaggereinrichtungen vorhandenen, wild und schädlich wirkenden Saugstrom vor der Baggermündung beseitigt und statt dessen den Boden, und zwar jeder beliebigen Art, bei ununterbrochenem Arbeitsbetrieb, in ebener Fläche profilmäfsig abgräbt, und er giebt zweitens in der ihm eigenthümlichen und neuen Anordnung des Theiles B einen besonderen Innenraum, der so eingerichtet ist, dafs hier unter-Abschlufs des äufseren Wassers der Boden zerkleinert und zu einem Brei gemischt wird, dessen Wassergehalt nach Belieben gering bemessen werden kann.In contrast to these suction dredging devices, the dredging head described below gives a tool in part A which, through its new design, which is peculiar to it, removes the wild and harmful suction current in front of the dredger mouth, which was previously present in all suction dredging devices, and instead removes the soil of any kind , with uninterrupted work, digs in a flat surface with a profile, and secondly, in the peculiar and new arrangement of part B, it gives a special interior, which is arranged in such a way that here, with the exclusion of the external water, the soil is crushed and mixed to a pulp whose water content can be made small at will.

Es hört daher bei Verwendung dieses Kopfes die Bildung von Löchern und Kolben auf, es ist jede Bodenart damit zu verarbeiten, und leichter Boden wird gleich mit so geringem Wasserzusatz gepumpt, dafs auch seine Gewinnungauf diese Weise noch zweckmäfsig bleibt.It therefore stops the formation of holes and pistons when using this head, it Any type of soil can be processed with it, and light soil becomes the same as so small The addition of water is pumped so that it is still expedient to obtain it in this way.

Der Theil A (Fig. 1 und 2) besteht aus:Part A (Figs. 1 and 2) consists of:

ι. der Schneide ac c a, welche die vordere Oeffnung des Baggerkopfes bildet und weiche dazu dient, den Baggerboden abzuschneiden, wenn der Kopf auf den Baggergrund herabgelassen ist, und alsdann vorwärts gezogen oder gedrückt wird. Diese Vorderöffnung erhält eine der Bodenbeschaffenheit entsprechende Anzahl Messer, welche eine Vorzerkleinerung des Baggerbodens bewirken, und die so dicht gestellt sind, dafs gröfsere Steine oder Hölzer in das Innere des Kopfes nicht einzudringen vermögen. Bei festgelagertem Boden wird diese Oeffnung aufserdem mit entsprechend schweren Pflugscharen und Messern bewehrt, um das Abgraben des Bodens zu erleichtern;ι. the cutting edge ac ca, which forms the front opening of the excavator head and which serves to cut off the excavator bottom when the head is lowered onto the excavator bottom and is then pulled or pushed forward. This front opening receives a number of knives corresponding to the nature of the soil, which cause a pre-crushing of the excavator soil and which are placed so tightly that larger stones or wood cannot penetrate the inside of the head. In the case of solid ground, this opening is also reinforced with correspondingly heavy plowshares and knives in order to facilitate the digging of the ground;

2. dem baggereimerartigen Raum α dc, welcher den abgeschnittenen Boden aufzunehmen hat;2. the bucket-like space α dc, which has to accommodate the cut soil;

3. der oberen Bodenstauplatte α b b a, gegen weiche beim Vorwärtsbewegen des Kopfes der Baggerboden sich staut und aufthürmt, wodurch die Vorderöffnung ac ca gegen das umgebende Wasser abgeschlossen und die Bildung eines schädlichen Saugstromes durch diese Vorderöffnung in das Innere des Baggerkopfes hinein verhindert wird;3. the upper bottom baffle plate α bba, against which when the head moves forward, the excavator floor accumulates and piles up, whereby the front opening ac ca is closed off from the surrounding water and the formation of a harmful suction flow through this front opening into the interior of the excavator head is prevented;

4. der rückseitigen Oeffnung a dda, welche dem abgebaggerten Boden ermöglicht, aus dem Theil A in den Theil B überzugehen. Durch die Vorwärtsbewegung des Kopfes wird stets neuer Baggerboden durch α c c α aufgenommen, und dieser drückt seinerseits den alten Boden durch die rückseitige Oeffnung α ddα in den Theil B. 4. the rear opening a dda, which enables the excavated soil to pass from part A to part B. As the head moves forward, new excavator soil is always picked up by α cc α , and this in turn pushes the old soil through the rear opening α ddα into part B.

Der Theil B (Fig. 3 bis 6) ist ein ringsum geschlossener Raum, der dazu dient, unter Abschlufs des umgebenden Wassers den gewonnenen Boden zu zerkleinern und unter Zusatz von Wasser zu einem zur Verarbeitung durch eine Pumpe geeigneten Brei zu mischen. Er ist versehen mit 1. Eintrittsöffnungen ad da für den gewonnenen Boden, 2. Eintrittsöffnung D für das zum Mischen nöthige Wasser, 3. Absaugöffnungen E zum Absaugen des fertig gemischten und zerkleinerten Baggergutes; er ist endlich 4. ausgerüstet mit Vorrichtungen zum Mischen und Zerkleinern des Bodens.Part B (Fig. 3 to 6) is a closed space all around which serves to crush the soil obtained by closing off the surrounding water and to mix it with the addition of water to a paste suitable for processing by a pump. It is provided with 1. Inlet openings ad da for the soil obtained, 2. Inlet opening D for the water required for mixing, 3. Suction openings E for sucking off the completely mixed and comminuted dredged material; it is finally 4. equipped with devices for mixing and crushing the soil.

Dieses letztere geschieht unter Verwendung der für solche Zwecke bekannten Hülfsmittel, nämlich: durch Druckwasser e, indem vermittelst der Druckwasserleitung C kräftige Wasserstrahlen in den Baggerboden hineingeleitet werden, die denselben zertrümmern, oder durch in dem Innenraum B rotirende Schraubenwellen g, oder durch armirteWellen/?, deren Wirksamkeit nöthigenfalls noch gesteigert wird durch feststehende Messer oder Knaggen i. Auch das durch die Mischwasserleitung D angesaugte Wasser _/ kann zur Zerkleinerung benutzt werden, indem es durch Einbauten k gezwungen wird, auf Umwegen den Raum B und den in demselben befindlichen Boden zu durchströmen, bevor es nach den Absaugöffnungen E gelangt.This latter is done using the auxiliary means known for such purposes, namely: by pressurized water e, by means of the pressurized water line C powerful jets of water are guided into the excavator floor, which shatter it, or by screw shafts g rotating in the interior B , or by armored shafts /? the effectiveness of which can be increased if necessary by fixed knives or lugs i. The water sucked in through the mixed water line D can also be used for comminution in that it is forced by internals k to flow through space B and the floor located therein in a detour before it reaches the suction openings E.

Der Antrieb der rotirenden Wellen erfolgt durch frei oder abgeschlossen im Baggerkopf liegende Kettenscheiben m, oder durch Verwendung von Druckwasser oder Elektricität in bekannter Weise.The rotating shafts are driven by chain pulleys located free or locked in the excavator head , or by using pressurized water or electricity in a known manner.

Die Schraubenwellen haben noch den weiteren Zweck, zu helfen, dafs der Baggerbrei der Absaugöffnung E zugeschoben wird.The screw shafts also have the further purpose of helping that the dredging slurry is pushed towards the suction opening E.

Die Verwendung nur einzelner dieser Zerkleinerungs- und Mischungsmittel, oder die Vereinigung mehrerer oder aller gewährt die Möglichkeit, mit dem Baggerkopf sowohl dieThe use of only some of these crushing and mixing means, or the Combining several or all of them allows the excavator head to use both the

verschiedensten Bodenarten zu verarbeiten, als auch in jedem einzelnen Falle die für die Zerkleinerung aufzuwendenden Kräfte und Hülfsmittel auf das unbedingt Nothwendige zu beschränken. to process a wide variety of soil types, as well as in each individual case those for crushing to limit the forces and resources to be used to what is absolutely necessary.

Das Mischwasser gelangt zu der Eintrittsöffnung D durch eine besondere Leitung, welche bis nahe unter Wasseroberfläche geführt und hier mit Schützen, Klappen oder Ventilen versehen ist. Durch letztere kann die Menge des in den Mischraum einzulassenden Wassers nach dem; jeweiligen Bedarf und der Beschaffenheit des Bodens von der Baggermannschaft bemessen und ständig geregelt werden, so dafs z. B. bei leichtem Schlick nur ganz wenig Wasser eingelassen und der Schlick daher, nur mit einem ganz geringen Theil Wasser gemischt, gepumpt werden kann. Die Zuströmung des Mischwassers aus der Leitung in den Raum B erfolgt ohne Weiteres durch die Saugwirkung der an der Absaugöffnung E wirkenden Pumpe, sie kann aber auch verstärkt werden, indem man die Ausmündung der Druckwasserleitung C mit der Mischwasserleitung D verbindet und ihre Saugwirkung injectorartig auf letztere wirken läfst.The mixed water arrives at the inlet opening D through a special line, which is led to almost below the surface of the water and is provided here with gates, flaps or valves. By the latter, the amount of water to be admitted into the mixing chamber after; respective needs and the nature of the soil are measured and constantly regulated by the excavation team, so that z. B. with light silt only very little water is admitted and the silt can therefore be pumped, only mixed with a very small part of water. The inflow of the mixed water from the line into the room B takes place easily through the suction effect of the pump acting on the suction opening E , but it can also be increased by connecting the outlet of the pressure water line C to the mixed water line D and its suction effect on the latter like an injector work.

Das Druckwasser wird dem Innenraum B ebenfalls durch eine besondere Leitung C zugeführt. Die Vertheilung erfolgt je nach Bedarf durch verschiedene Düsen, nötigenfalls unter Zuhülfenahme eines besonderen, durch doppelten Boden gebildeten Vertheilungsraumes (Fig. 4).The pressurized water is also fed to the interior space B through a special line C. The distribution takes place as required by different nozzles, if necessary with the aid of a special distribution space formed by a double bottom (Fig. 4).

Die Arbeit mit dem Baggerkopf erfolgt derartig, dafs der Kopf vom Baggerschiff aus auf den abzubaggernden Boden herabgelassen und dann vermittelst der Baggermaschine vorwärts gezogen oder gedrückt wird.The work with the dredger head is done in such a way that the head is raised from the dredger lowered the soil to be dredged and then moved the excavator forward is pulled or pushed.

Hierbei gräbt sich der vordere Theil A des Kopfes infolge seines Gewichtes und der ihm gegebenen Stellung in den Boden ein. Das ringsum laufende Eimermesser schneidet den zu baggernden Boden ab, und der Theil A füllt sich. Anderer Boden thürmt sich gegen die Stauplatte auf. Das umgebende Wasser ist auf diese Weise von dem Innern des Kopfes abgesperrt, und ein Saugstrom durch die Vorderöffnung in das Innere hinein kann sich nichtbilden.Here the front part A of the head digs itself into the ground because of its weight and the position given to it. The bucket knife running around it cuts off the soil to be dredged, and part A fills up. Other soil piles up against the baffle plate. The surrounding water is shut off from the inside of the head in this way, and a suction flow through the front opening into the interior cannot develop.

Wird der Kopf weiter vorwärts bewegt, so schiebt der neu eintretende Boden die bereits im Theil A befindlichen Bodenmassen in den Innenraum B. Hier werden dieselben zerkleinert und unter Zusatz von Wasser zu einem Brei gemischt, den alsdann die Pumpe durch die Oeffnungen E absaugt und fortprefst.If the head is moved further forward, the newly entering soil pushes the soil masses already in part A into the interior B. Here they are crushed and mixed with the addition of water to form a paste, which the pump then sucks through the openings E and presses away .

Die Führung des Baggerkopfes vom Schiff aus wird den jeweilig vorliegenden, besonderen Bedürfnissen entsprechend verschiedenartig bewirkt. ■ ■The guidance of the dredger head from the ship becomes the respective present, special Caused differently according to needs. ■ ■

Soll unter hin- und herpendelnder Bewegung des Schiffes nach vorwärts gebaggert werden, so wird der Kopf durch ein festes, am Schiffskörper drehbar gelagertes, einer Eimerleiter ähnliches Gestänge geführt. Die Bewegung des Schiffes erfolgt wie bei einem gewöhnlichen Bagger. Der Kopf ist drehbar und wird umgestellt bei einem Richtungswechsel in der Bewegung. Es können in diesem Falle aber auch zwei feststehende Baggerköpfe am Ende des Gestänges angebracht werden, von denen der eine auf die Baggerrichtung nach rechts, der andere auf die nach links eingestellt ist, und von denen jedesmal der eine Kopf so lange ausgeschaltet wird, wie der andere arbeitet. Die Saugleitung E, dieW'asserzuleitungC und D und der Bewegungsmechanismus der Wellen werden auf dem Gestänge gelagert.If the ship is to be dredged forwards while swinging the ship to and fro, the head is guided by a fixed rod, which is rotatably mounted on the hull and resembles a bucket ladder. The ship moves like an ordinary dredger. The head can be rotated and is repositioned when the direction of movement changes. In this case, however, two stationary excavator heads can also be attached to the end of the boom, one of which is set to the excavator direction to the right, the other to the excavator direction to the left, and of which one head is switched off for as long as the one other works. The suction line E, the water supply line C and D and the movement mechanism of the shafts are mounted on the rods.

Soll eine einfache Untiefe beseitigt werden, so wird der Baggerkopf an einem festen oder beweglichen Gestänge am Schiffskörper aufgehängt und an diesem vom Schiff hinter sich hergezogen. Das Baggerschiff wird mit Ketten gezogen oder durch Schrauben vorwärts getrieben. Die Untiefe wird streifenweise abgebaggert. If a simple shoal is to be removed, the excavator head is attached to a fixed or movable rods suspended on the hull and on this from the ship behind moved here. The dredger is pulled by chains or propelled by screws. The shoal is being excavated in strips.

Soll bei Seegang oder Ebbe und Fluth gebaggert werden, so wird der Baggerkopf in Ketten aufgehängt und mit diesen vom Schiff hinter sich her geschleppt. Die Ab- und Zuleitungen zu dem Kopf hängen beweglich zwischen den Ketten.If dredging is to be carried out in rough seas or ebb and flow, the dredger head is in Chains hung up and dragged with them from the ship behind them. The drainage and supply lines hanging to the head movably between the chains.

Die Verbindung der Saugleitung mit den Pumpen wird beweglich durch Manschetten oder Kugelgelenke bewirkt.The connection between the suction line and the pumps is made flexible by means of sleeves or ball joints causes.

Die Pumpen, welche den Baggerbrei aus dem Baggerkopf absaugen, pressen denselben entweder in der bekannten Weise durch angeschlossene, auf dem Wasser schwimmende Rohrleitungen direct auf die Ablagerplätze, oder sie lagern denselben in hierzu bestimmte Schiffsräume (Hopperbagger) oder in besondere Bodenschuten ab.The pumps that suck the dredging slurry out of the dredging head either press it in the known way through connected pipelines floating on the water directly to the storage areas, or they store the same in specific ship spaces (hopper dredgers) or in special floor barges away.

Die Gestänge und Leitungen können entweder in besonderen Schlitzen oder an der Seite des Baggerschiffes angebracht werden.The rods and lines can either be in special slots or on the Side of the dredger.

Claims

Patent-to sayings:

i. An excavator head for suction and prefabricated excavator machines, which - pulled or pressed into the soil to be excavated - with its ploughshare-shaped cutting edge mechanically excavates the ground in front of its front opening (acca) , so that this keeps the head permanently filled and breaks down in front of a damming plate ( ) Soil above the front opening prevents the formation of a harmful suction flow at the dredging head mouth, while the dredged material pressed into the head (A) is crushed and undermined in the rear closed part (B) of the same as required

Addition of specially supplied water is mixed to a pumpable pulp (Fig. Ι to 3 and 4 and 5).
In an excavator head of the type identified under 1., the design of its inner mixing space (B) in such a way that, depending on the nature of the excavated material, it is either driven by mechanical crushing devices driven from the outside (e.g. ghi in FIGS. 4 to 6 of the drawing) is equipped, or for the purpose of shattering the soil with the closure of the outer water by pressurized water (e, Fig. 4 and 6) respectively. Suction water flow (f, Fig. 5 and 6) with a pressurized water line (C) respectively. Suction water line (D) is connected.

In the case of an excavator head of the type identified under 1., a special supply of mixed water into the mixing chamber either by means of a pressurized water line / C ^ or a suction water line (D) from the device, so that the amount of water to be mixed with the dredged material can be regulated as required in order to control the dredged material to form a pulp of any water content that can be processed by the pumps acting on the excavator head.

1 sheet of drawings.