DE1634857C3 - Vorrichtung zum Beladen des Laderaums eines Schiffes mit feinem Sand - Google Patents

Description

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daß es zwar zu Beginn des Beladevorganges, solange rungsrohres von unten her in Bodennähe des Schiffs-

das mit dem Gemenge zugeführte Wasser noch nicht laderaums einzubringen. Denn abgesehen davon, daß

über die Überlaufkante des Laderaums abfließt, ohne die vorliegende Erfindungswirkung bei Schlamm

Nachteil hingenommen werden kann, den Sand in nicht eintritt, sondern auf körnigen Sand angewiesen

bekannter Weise auf Grund reiner Schwerkraftwir- 5 ist, beruht dieser bekannte Vorschlag darauf, den äu-

kung abzusetzen, daß die Trennung des Gemenges ßeren Wasserüberdruck an der Mündung des Zufüh-

aber von dem Augenblick an auf andere Weise erfol- rungsrohres dazu auszunutzen, die Förderung des

gen muß, in dem das mit dem Gemenge zugeführte Gemenges in den Laderaum zu bewirken. Dies setzt

Wasser über die Überlaufkante des Laderaumes ab- voraus, daß der Laderaum gegenüber der Atmo-

zufließen beginnt unf folglich in zunehmendem Maße io Sphäre abgeschlossen ist und ebenso wie das Zufüh-

die Gefahr besteht, daß damit ein wesentlicher Teil rungsrohr Bestandteil der erst hinter dem Laderaum

des feinen Sandes mangels zu hoher Strömungsge- an die Saugpumpe angeschlossenen Saugleitung bil-

schwindigkeit und zu kurzer Absetzzeit wieder weg- det.

geschwemmt wird. Dies geschieht im Falle der Erfin- In allen diesen Fällen fehlt es mithin an den Vordung auf die beschriebene Weise dadurch, daß der 15 aussetzungen für den Eintritt des von der vorliegenüber die Rohrmündung tief unten im Laderaum zu- den Erfindung genutzten Effektes, der außer an das geführte Sand gar nicht erst in den Schwebezustand Vorhandensein eines von oben in den Laderaum hinüberführt, sondern seitlich in das bereits abgesetzte einragenden, an die Druckleitung der Saugpumpe an-Sandbett abgedrängt und dort gewissermaßen mecha- geschlossenen Zuführungsrohres mit in den bodennanisch durch Filterwirkung festgehalten bzw. abge- 20 hen Bereich des Laderaumes heruntergeführter Münsetztwird. dung an einen gegenüber der Atmosphäre offenen

Zur Beladung von Schiffen mit Sand ist es an sich Laderaum mit freier Überlaufkante und schließlich

bekannt (USA.-Patentschrift 689 741), dem Lade- daran gebunden ist, daß es sich bei dem angesaugten

raum das angesaugte Gemenge aus Sand und Wasser Gemenge um ein solches aus Wasser und körnigem

über an die Druckleitung angeschlossene flexible 25 Sand handelt.

Schläuche zuzuführen, deren Mündungen tief genug Demgemäß ist die Funktion der Erfindung schließin den Laderaum hineinreichen. Die Zuführung mit- lieh auch von denjenigen bekannten Vorrichtungen tels flexibler Schläuche ermöglicht aber nicht die verschieden, die im Rahmen der Aufbereitungs- oder Ausnutzung des von der vorliegenden Erfindung an- Klärtechnik der Abscheidung von feinsten Trübengestrebten Effektes, weil sich die Schläuche unter 30 teilchen aus Wasser dienen und die zu diesem Zweck dem Enfluß des aus der Mündung unter Druck aus- teils ebenfalls Zuführungsrohre für die Trübe aufweitretenden Gemenges selbsttätig aus dem Sandbett sen, deren Mündungen tief in das Absetzgefäß hinherausheben und es dadurch verhindern, daß das an einreichen.

der Mündung austretende Gemenge von unten her In allen diesen Fällen (F i g. 2 und 3 der USA.-Pa-

seitlich in das bereits abgesetzte Sandbett abgedrängt 35 tentschrift 2185 785; britische Patentschrift 524 858;

wird. Demgemäß haben die biegsamen Schläuche da- deutsche Patentanmeldung K 778 VT/1 a) fehlt es

bei nur den Zweck, ihre Mündungen während des schon deswegen an der Voraussetzung für die Ver-

Beladevorganges beliebig in verschiedene Bereiche gleichbarkeit mit der vorliegenden Erfindung, weil es

des Laderaumes richten zu können. sich dort ausnahmslos um das Absetzen von feinsten

Auch die Verwendung biegefester Rohre mit in 4° Trübenteilchen in ruhiger Strömung auf Grund reiden Laderaum tief heruntergeführter Mündung ist an ner Schwerkraftwirkung handelt, die vorliegende Ersieh bekannt. Dabei handelt es sich jedoch entweder findung aber gerade erst dort einsetzt, wo dieser beum Saugrohre für die Entladung von Schiffsräumen kannte Effekt unter den Wirtschaftlichkeitsbedingun-Qapanische Patentschrift 2099/65) oder um Zufüh- gen einer möglichst zügigen Schiffsbeladung mit rungsrohre für die Beladung von Schiffen mit festem 45 einem angesaugten Gemenge aus Sand und Wasser bzw. trockenem Schüttgut, wie Kohle, Getreide versagt und folglich durch eine ganz andere Meod. dgl. (USA.-Patentschrift 726 685; australische thode, nämlich die mechanische Abtrennung durch Patentschrift 20 998). Im letzteren Falle werden die Filterwirkung, bewußt ersetzt wird. Um insoweit ana-Mündungen der Zuführungsrohre außerdem während löge Verhältnisse handelt es sich mithin nur allenfalls des Beladevorganges entsprechend dem zunehmen- 50 zu Beginn des Beladungsvorganges, während dem den Füllspiegel des Laderaums angehoben. Sie die- der Sand in bekannter Weise auf Grund reiner nen nur dazu, die Schütthöhe im Interesse der Ver- Schwerkraftwirkung absinkt, nicht dagegen mehr von meldung allzu großer Zerkleinerung zu vermindern dem Augenblick an, in dem die Mündung des Zufüh- und Staubbildung zu vermeiden. Ferner ist es zum rungsrohres von dem sich allmählich anhebenden Zwecke des Abschöpfens von ölschichten auf der 55 Sandbett überdeckt wird und die Absetzung des San-Wasseroberfläche bekannt (australische Patentschrift des mithin nicht mehr auf Grund von Schwerkraft-208 339), das angesaugte Öl-Wasser-Gemisch über wirkung, sondern statt dessen dadurch erfolgt, daß ein festes Zuführungsrohr von oben her in den unte- er von dem aus der Rohrmündung unter Druck ausren Bereich eines Schiffs-Trennbehälters einzubringen. tretenden Gemenge in das Sandbett abgedrängt und Die Entmischungsverhältnisse sind aber bei öl und 60 auf diese Weise festgehalten wird.
Wasser gänzlich verschieden von denjenigen bei einem Im Gegensatz hierzu sind die Zuführungsrohre bei Gemenge von Sand und Wasser, so daß auch dabei Absetzern, Sinkkasten oder Klärbehältern nicht so die für die vorliegende Erfindung maßgebliche Wir- tief heruntergezogen, daß sie in den sich unten abkung weder eintritt noch genutzt werden könnte. setztenden Schlamm hineinragen, da dies selbst bei

Ähnlich abseits von der vorliegenden Erfindung 65 noch so geringer Strömungsgeschwindigkeit der zuge-

liegt auch ein anderer bekannter Vorschlag (französi- führten Trübe eine erneute Aufwirbelung des gerade

sehe Patentschrift 386 251), das angesaugte Gemenge abgesetzten Schlammes hervorrufen und mithin den

aus Schlamm und Wasser mittels eines festen Zufüh- Erfolg zunichte machen würde, um den es dabei ge-

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rade geht. Der im Bodenbereich abgesetzte Schlamm Schlitze bei der Unterbrechung des Beladevorganges würde dabei auch im Gegensatz zu körnigem Fein- zusetzen oder durch diese im Bereich oberhalb des sand nicht den Filtereffekt haben, um dessen Aus- Flüssigkeitsspiegels Luft eingesaugt wird, ist es genutzung es bei der vorliegenden Erfindung gerade maß einem weiteren Merkmal der Erfindung vorteilgeht. 5 haft, die öffnungen bzw. Schlitze auf der Außenseite Demgemäß sind die Zuführungsrohre dabei nur des Zuführungsrohres durch nach Art von Rückgerade so tief in die Absetzgefäße heruntergeführt, schlagventilen arbeitende Klappen oder Manschetten daß sie den Strömungsweg für die an der Mündung aus elastischem Werkstoff einseitig verschließbar austretende Trübe bis zur Überlaufkante verlängern auszubilden.

und dadurch die Absetzungsbedingungen in Verbin- io Schließlich kann es sich in manchen Fällen emp-

dung mit möglichst ruhiger Strömungsgeschwindig- fehlen, das Zuführungsrohr im unteren Längenab-

keit begünstigen. Diese für die Anwendung des Sto- schnitt zur Mündung hin zu erweitern bzw. dort er-

keschen Gesetzes maßgeblichen Bedingungen wer- weitert auszubilden, um Verstopfungen zu vermeiden

den auch dort nicht verlassen, in denen das Zufüh- und die Austrittsgeschwindigkeit des unter Druck

rungsrohr bei Spitzkasten bis nahe an den Boden 15 austretenden Gemenges zu verringern,

heruntergeführt ist (britische Patentschrift 524 858), In der Zeichnung ist die Erfindung an zwei Aus-

denn in diesem Falle wird der sich absetzende führungsbeispielen erläutert. Es zeigt

Schlamm nicht im Boden des Spitzkastens gesammelt, F i g. 1 schematisch einen Schnitt durch die erste

sondern aus diesem fortlaufend über ein gesondertes Ausführungsform des Zuführungsrohres zum BeIa-

Rohr abgesaugt. 20 den einer Baggerschute und

Für die der vorliegenden Erfindung zugrunde lie- F i g. 2 gleichfalls schematisch einen Schnitt durch

gende Erkenntnis und die dabei erstmals bewußt aus- die andere Ausführungsform.

genutzte Filterwirkung des abgesetzten Sandes für Die Baggerschute besteht aus einem Laderaum 1

die Trennung des angesaugten Gemenges aus Sand mit Falltüren 2 und 3 zum Entladen des Sandes und

und Wasser bei der Beladung von Schiffen haben 25 einem Kielschwein 4. Die Bezugszeichen 5 und 6 be-

mithin die auf reiner Schwerkraftwirkung beruhen- zeichnen die den Auftrieb erzeugenden Teile des

den Absetzer, Eindicker oder Klärvorrichtungen für Schiffes.

Feststofftrüben keine wirklich entscheidende Anre- Bei der Ausführungsform nach F i g. 1 weist das gung zu vermitteln vermocht. sich in den Laderaum erstreckende Zuführungs-Wenn bei der Anwendung der Erfindung nicht 30 rohr 7, das Bestandteil einer in der Zeichnung nicht sichergestellt werden kann, daß sich der Beladevor- dargestellten Saugpumpe bildet, einen sich nach ungang bis zur völligen Beladung des Schiffes oder des ten erstreckenden, sich konisch erweiternden Teil 8 jeweiligen Schiffsladeraums ununterbrochen voll- auf, der über dem Kielschwein 4 endet. Das Rohr zieht, kann es sich als notwendig erweisen, das Zu- führt auf die Spitze des Kielschweins 4 zu, so daß führungsrohr oberhalb seiner axialen Austrittsöff- 35 sich der Laderaum auf beiden Seiten des Kielnung mit über den Umfang verteilt angeordneten Schweins gleichmäßig füllt. Es ist nicht so wichtig, in öffnungen zu versehen, um den Beladevorgang nach welcher Lage sich das Rohr befindet; wesentlich ist der Unterbrechung erneut wieder aufnehmen zu kön- dagegen, daß es innerhalb des Laderaums möglichst nen. Denn da sich der in der Umgebung des Zufüh- tief mündet und seine Mündung während des Beladerungsrohres abgesetzte Sand nach der Unterbrechung 4° Vorganges wesentlich unterhalb des Sandfüllspiegels der Gemengezufuhr innerhalb kurzer Zeit einebnet bleibt.

und das Rohr dicht umschließt, ist es bei der erneu- Mit 9 sind Längsschlitze im unteren Längenbeten Zufuhr des Gemenges je nach den Druckverhält- reich der Rohrwandung bezeichnet,
nissen und der Größe des Überdeckungsmaßes nur Die gestrichelte Linie 10 deutet denjenigen Bemit Hilfe dieser zusätzlichen öffnungen möglich, den 45 reich 12 an, in dem sich während des Beladevorganabgesetzten Sand unter Ausbildung der sich zum ges die sich zum Sandfüllspiegel 11 hin kegelförmig Sandfüllspiegel hin konisch erweiternden Zone so erweiternde Zone fließfähigen Gemenges hoher weit von dem Rohr abzudrängen, daß die Erfin- Sandkonzentraton innerhalb des äußeren, seitlich bedungswirkung erneut eintreten kann. reits abgesetzten Feinsandbettes ausbildet.

Dabei ist es unerheblich, ob die Unterbrechung 50 Bei der Ausführungsform gemäß Fig.2 ist das des Beladevorganges durch einen Schaden bzw. Aus- Zuführungsrohr 13 an seinem unteren Ende mit einer fall der Saugpumpe oder etwa dadurch bedingt ist, kastenförmigen Erweiterung 14 versehen, deren Abdaß der Standort der Beladung bzw. des Schiffes im messungen in Quer- und/oder in Längsrichtung des Zuge der Vertiefung einer Fahrrinne, z.B. durch Schiffes auch größer als in der Zeichnung veraneinen Saugbagger, geändert bzw. gewechselt werden 55 schaulicht gewählt sein können. Die Seitenwände der muß. kastenförmigen Erweiterung 14 sind über den Um-Bevorzugt sind die öfnungen als im wesentlichen fang mit einer größeren Anzahl von Schlitzen 15 verparallel zur Längsachse des Zuführungsrohres an- sehen.

geordnete Schlitze ausgebildet. Sie erstrecken sich Sowohl die Schlitze 9 als auch die Schlitz 15 kön-

zweckmäßig bis in den Mündungsrand des Zufüh- 60 nen auf der Außenseite durch elastisch nachgiebige

rungsrohres hinein. Klappen oder Manschetten, z. B. durch ein Gummi-

Um zu verhindern, daß sich die öffnungen oder band, einseitig verschlossen sein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1 2 sern, ist es vielfach üblich, die Zuführung des Sand/ Patentansprüche: Wasser-Gemenges an einem Ende des Laderaums vorzunehmen und das Wasser am gegenüberliegen-

1. Vorrichtung zum Beladen des gegenüber der den Ende des Laderaums ablaufen zu lassen.
Atmosphäre offenen Laderaums eines Schiffes 5 Da es beim Beladen von Schiffen mit Sand im Gemit feinem Sand aus einem angesaugten Gemenge gensatz zu den Verhältnissen in der Aufbereitungsvon Sand und Wasser, welche ein das Gemenge oder Klärtechnik aus Wirtschaftlichkeitsgründen dem Laderaum von oben her zuführendes, an die nicht möglich ist, mit beruhigter Strömung zu arbei-Druckleitung einer Saugpumpe angeschlossenes ten, sondern es vielmehr darauf ankommt, den Rohr aufweist und wobei der Schiffsladeraum io Schiffsladeraum so schnell wie möglich mit dem eine das Wasser fortlaufend abführende Über- Sand zu füllen, sind die Verluste durch mit dem laufkante aufweist, dadurch gekenn- Wasser an der Überlaufkante abfließenden Sand bezeichnet, daß das von oben in den Laderaum trächtlich, und zwar um so höher, je feiner der Sand (1) hineinragende Zuführungsrohr (7 bzw. 13) bis ist. Sie betragen in vielen Fällen bis zu 50 °/o des mit in den bodennahen Bereich des Laderaums her- 15 dem Gemenge angesaugten feinen Sandes,
untergeführt ist und dort während des Belade- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Vorganges bleibt, wobei das Zuführungsrohr ge- Beladen der Schiffe auch mit feinem Sand unter Vergebenenfalls oberhalb seiner axialen Austritts- meidung derart hoher Verluste in kürzerer Zeit zu öffnung über den Umfang verteilt angeordnete ermöglichen.

öffnungen aufweist. 20 Zur Lösung dieser Aufgabe kennzeichnet sich die

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- Erfindung dadurch, daß das von oben in den Ladekennzeichnet, daß die öffnungen als im wesentli- raum hineinragende Zuführungsrohr bis in den bochen parallel zur Längsachse des Zuführungsroh- dennahen Bereich des Laderaums heruntergeführt ist res angeordnete Schlitze (9 bzw. 15) ausgebildet und dort während des Beladevorganges bleibt, wobei sind. 25 das Zuführungsrohr gegebenenfalls oberhalb seiner

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge- axialen Austrittsöffnung über den Umfang verteilt kennzeichnet, daß die öffnungen oder Schlitze auf angeordnete öffnungen aufweist.

der Außenseite des Zuführungsrohres durch nach Es hat sich erwiesen, daß es auf diese verhältnis-

Art von Rückschlagventilen arbeitende Klappen mäßig einfache Weise möglich ist, den Wirkungsgrad

oder Manschetten aus elastischem Werkstoff ein- 30 bei der Beladung der Schiffe auch mit feinem Sand

seitig verschließbar sind. auf bis zu 95 % zu steigern und die Schiffe folglich

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, da- entsprechend wirkungsvoller bzw. in kürzerer Zeit durch gekennzeichnet, daß das Zuführungsrohr mit dem Sand zu beladen.

im unteren Längenabschnitt (8) zur Mündung hin Während zu Beginn des Beladevorganges kein Unerweitert ist. 35 terschied zu den Verhältnissen bei in der Nähe des

oberen Randes des Laderaums mündendem Zuführungsrohr besteht, ändert sich dies in dem Augen-

blick, in dem die tief unten im Laderaum befindliche

Mündung des Zuführungsrohres im Zuge der fort-

40 schreitenden Beladung von dem Füllspiegel des sich

in der Umgebung des Zuführungsrohres absetzenden

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum BeIa- Sandbettes zunehmend überdeckt wird. Infolge des den des gegenüber der Atmosphäre offenen Lade- unter Überdruck an der Rohrmündung austretenden raums eines Schiffes mit feinem Sand aus einem an- Gemenges bildet sich auf diese Weise nämlich innergesaugten Gemenge von Sand und Wasser, welche 45 halb des abgesetzten Sandbettes eine das Zufühein das Gemenge dem Laderaum von oben her zu- rungsrohr umgebende und sich nach oben kegelförführendes, an die Druckleitung einer Saugpumpe an- mig erweiternde Zone aus, innerhalb welcher die geschlossenes Rohr aufweist und wobei der Schiffs- Sandkonzentration wesentlich höher ist, als sie dem laderaum eine das Wasser fortlaufend abführende an der Rohrmündung austretenden Gemenge ent-Überlaufkante aufweist. 50 spricht. Dies beruht teils darauf, daß das bereits ab-Zum Verladen von Sand, z.B. in eine Bagger- gesetzte Sandbett in dem die Mündung des Zufühschute, ist es seit Jahrzehnten bekannt und üblich, rungsrohres umgebenden Bereich infolge des aus der das mittels einer Pumpe angesaugte Gemenge von Rohrmündung unter Druck austretenden Gemenges Sand und Wasser über ein an die Druckleitung der ständig aufgewirbelt wird und teils darauf, daß sich Saugpumpe angeschlossenes Rohr in den zu füllen- 55 die Strömungsgeschwindigkeit des aus der Rohrmünden, gegenüber der Atmosphäre offenen Laderaum dung austretenden Gemenges verlangsamt und die einzubringenj wobei sich die Mündung dieses Zufüh- Sandkomponente durch den im Bereich des abgesetzrungsrohres oberhalb oder nur wenig unterhalb, d. h. ten Sandbettes aufgewirbelten Sand zugleich abgein der Nähe, des oberen Randes des zu füllenden bremst wird. Als Folge hiervon wird der wesentliche Schiffsladeraums befindet (USA.-Patentschrift 60 Teil des an der Rohrmündung austretenden Gemen-095; USA.-Patentschrift 1127137; niederlän- ges seitlich in den bereits abgesetzten Sand gedrängt, dische Patentschrift 37 943). Dabei wird der Um- so daß dieser von den Seiten her um das Zuführungsstand genutzt, daß sich der schwerere Sand innerhalb rohr herum nach oben quillt. Dabei wirkt das Sanddes Laderaums auf Grund Schwerkraftwirkung ab- bett wie ein Filter, das den mit dem Gemenge ständig setzt, während das überschüssige Wasser fortlaufend 65 weiter zugeführten Sand festhält und ihn daran hinüber die Überlaufkante des Laderaumes abließt. Um dert, überhaupt erst einen Schwebezustand einzunehdem Sand möglichst lange Gelegenheit zum Absetzen men.
zu geben und den Wirkungsgrad dadurch zu verbes- Die Erfindung beruht mithin auf der Erkenntnis,