DE1923966A1 - Einrichtung zum Einsammeln von am Boden von Gewaessern befindlichen Stoffansammlungen - Google Patents
Einrichtung zum Einsammeln von am Boden von Gewaessern befindlichen StoffansammlungenInfo
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Description
Westinghouse Electric Corporation, 3 Gateway Center, Pittsburgh,
Pennsylvania, Vereinigte Staaten von Amerika
Einrichtung zum Einsammeln von am Boden von Gewässern
befindlichen Stoffansammlungen
Die Erfindung betrifft Abbaugeräte und insbesondere eine Einsammeleinrichtung für Abbausysteme, mit welchen
Gewässerböden in großer Tiefe abgebaut werden können. Beim Abbau unter Wasser werden Einrichtungen zum Einsammeln von
Stoffansammlungen verwendet, welche am Meeresboden vorwärts
getrieben oder vorwärtsgezogen werden und dabei Stoffansammlungen,
beispielsweise Mangan- oder Phosphatkörner, aufnehmen. Bei Verwendung in geringer Tiefe kann die betreffende
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Sammeleinrichtung jeweils zu dem an der Gewässeroberfläche befindlichen Fahrzeug hochgezogen und ihr Inhalt entleert
-werden., wonach die Einrichtung wieder zum Meeresboden bzw.
Gewässerboden abgelassen wird. Bei Betrieb in größeren Tiefen, beispielsweise in Tiefen von etwa 4500 m, werden die aufgesammelten
Körner im allgemeinen durch eine Art Saugeinrichtung gefördert, welche mit der Sammeleinrichtung verbunden ist.
Einige bekannte Sammeleinrichtungen sind ähnlich ausgebildet wie Schürfkübel, wie sie zum Baggern verwendet werden und
diesen Einrichtungen haftet der Nachteil an, daß zusammen mit den einzusammelnden Stoffansammlungen oder Körnern unverhältnismäßig
große Mengen von Sedimentstoff aufgesammelt werden. Die zur Förderung verwendete Saugbaggeranordnung hat dabei einen
erhöhten Leistungsbedarf, welcher von den Mengen der ungewünschten Ablagerungen, wie beispielsweise Ton und Schlamm,
verursacht wird, welche zusätzlich Schwierigkeiten bezüglich Lagerung, Transport und Entladung bereiten.
Verschiedene andere Sammeleinrichtungen haben die Form flacher Kratzer. Bei dieser Einrichtung wird die beim Eindringen
des Kratzermessers in den Boden erzeugte Ablagerungswolke längs einer zu dem an der Oberfläche befindlichen
Fahrzeug führenden Leitung abgesaugt und es entstehen hierbei ähnliche Probleme wie bei den schürfkübelartigen Einsammel-
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einrichtungen. Darüberhinaus können Einsammeleinrichtungen in Form flacher Kratzer nur auf Unterwasser-Gelände eingesetzt
werden, welches ausreichend flach ist, wenn auf dem Wege Ansammlungskörner aufgenommen werden sollen. Soll die Arbeitsleistung
in Tonnen je Tag groß sein, so muß die Kratz- oder Schürfeinrichtung entsprechend groß sein, wodurch die Anforderungen
an die gleichförmige Bodengestalt und der Leistungsbedarf für die "Vorwärtsbewegung der Einrichtung und
für die Förderung erhöht werden.
Eine Vielzahl bekannter Einsammeleinrichtungen neigt dazu, sich an großen Hindernissen zu verfangen und aus diesem
Grunde muß eine Beobachtungseinrichtung, beispielsweise eine Fernsehkamera, vorgesehen sein. Es ergibt sich also, daß
die bekannten Einsammeleinrichtungen zum Oberflächenabbau
unter Wasser nicht zufriedenstellend arbeiten, da von ihnen auch nicht gewünschte Ablagerungen mit aufgenommen werden und
da Schwierigkeiten bezüglich der Unterhaituns und des Betriebes
auftreten.
Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, bei Einrichtungen zum Einsammeln von Stoffansammlungen am Boden
von Gewässern ein Arbeiten ohne Schvrierigkeiten-'auch in
welligem Gelände zu.-erzielen und zu ermöglichen, daß dieselben
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BADORlQlNAt
auch über verhältnismäßig große Hindernisse auf dem Abbauweg
hinwegführbar sind, wobei selektiv Stoffansammlungen in einem
bestimmten Korngrößenbereich aufgesammelt werden.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Einrichtung zum Einsammeln von am Boden von Gewässern befindlichen Stoffansammlungen,
welche über den Boden des betreffenden Gewässers hin bewegbar ist und eine Schheidenanordnung zum Abschürfen
des Gewässerbodens sowie einen Trichter zur Aufnahme des abgeschürften
Stoffes aufweist, dadurch gelöst, daß der Trichter innerhalb einer drehbaren, schöpfradärtigen zylindrischen
Trommel angeordnet ist'i welche den einzusammelnden Stoff von
der Schneidenanordnung übernimmt, und daß diese schöpfradartige
Trommel derart antreibbar ist, daß der einzusammelnde Stoff von der Schneidenanordnung abgehoben und in den Trichter
geschüttet wird.
Im folgenden wird die Erfindung durch die Beschreibung
von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen stellen dar:
Fig. 1 eine schematische perspektivische
Abbildung der wesentlichen Teile -eines Unterwasser-Abbausystems mit
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einer Einsammeleinrichtung nach der Erfindung,
Fig. 2 eine schematische Seitenansicht
der erfindungsgemäßen Einsammeleinrichtung in teilweise aufgebrochener
Darstellung,
Fig. 3 eine schematische Vorderansicht der
erfindungsgemäßen Einsammeleinrichtung in teilweise aufgebrochener
Darstellung,
Fig. 4 eine teilweise im Schnitt und teil
weise aufgebrochene schematische perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Einsammeleinrichtung,
Fig. 5 eine schematische Aufsicht auf ein
Anhängerteil der erfindungsgemäßen Einrichtung,
Fig. 6 eine schematische Schnittansicht längs
der Schnittlinie VI-VI nach Fig. 2,
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Pig. 7 eine schematische Seitenansicht der
erfindungsgemäßen Einrichtung zur Darstellung der Lage des Trichters
gegenüber einer während der Bewegung der Einsammeleinrichtung entstehenden
Schlammwolke,
die Fig. 8 und 9 schematische Darstellungen zur Erläuterung
der Herstellung von Umfangs-Hingteilen
der erfindungsgemäßen Einrichtung,
Pig. 10 . eine schematische perspektivische
Ansicht eines Ausschnittes aus dem Umfangs-Ringteilj
' Fig. 11 eine schematische Kantenansicht des
Ringteiles nach Fig. 10,
Pig. 12 eine schematische Ansicht eines
weiteren Ausführungsbeispieles der erfindungsgemäßen Einsammeleinrichtung,
Fig. 13 eine schematische Darstellung einer
nochmals anderen Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Einrichtung
und
Fig. IM eine andere Form einer Trichteran
ordnung für die erfindungsgemäße Einrichtung nach Fig. 13.
In Fig. 1 der Zeichnungen ist eine erfindungsgemäße Einsammeleinrichtung 10 als Teil eines Unterwasserabbausystems
gezeigt, welches ein an der Wasseroberfläche befindliches Fahrzeug 12 enthält, das mit der Einsammeleinrichtung 10
über eine Leitung IM verbunden ist. Wenn sich das Fahrzeug
in Pfeilrichtung bewegt, so zieht es die Einsammeleinrichtung IC
über den Gewässerboden, im vorliegenden Beispiel also über
den Meeresboden 16 hin. Bei einer anderen Ausführungsform
kann die Einsammeleinrichtung auch mit Antriebsmitteln versehen sein, durch welche ein Eigenvortrieb der Einsammeleinrichtung
erfolgen kann. Die Einsammeleinrichtung 10 ist
im wesentlichen zylindrisch und um eine Achse A drehbar. Diese Drehung um die Achse A dient in Verbindung mit der
Vorwärtsbewegung der Einsammeleinrichtung zur Aufnahme von SfeQffanitfinnlungen, beispielsweise von Körnern 18, welche sich
auf dem Abbauweg der Einsammeleinrichtung befinden. Mit der
Einsanmeleinrichtung 10 ist ein Geschirr in Form eines
■- 7 - "
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Joches 20 verbunden, welches aus Rohrleitungen gebildet sein
kann, so daß die eingesammelten Stoffe in beispielsweise auf
diesem Gebiete bekannter Weise mittels einer Pumpe oder
mittels eines Luftfördersystems zu dem an der Oberfläche
befindlichen Fahrzeug 12 gefördert werden können.
Unter den Bauteilen der Einsammeleinrichtung 10 sind
eine schöpfradartige Trommel, welche aufgesammelte Stoffansammlungen aufnimmt, ferner dem Gelände Rechnung tragende
Griffmittel, welche die Drehung der schöpfradartigen Trommel
um die genannte Achse herbeiführen, weiter eine Schneidenanordnung
zur Abschürfung des Gewässerbodens oder eines entsprechenden Geländes und schließlich ein Aufnahmetrog
bzw. Aufnahmetrichter zu nennen, in welchen aufgesammelte
Stoffansammlungen zwecks Abführung zu dem an der Oberfläche befindlichen Fahrzeug eingebracht werden. Für den Einsatz
unter Wasser sind zwei Siebeinrichtungen vorgesehen, welche
so angeordnet sind, daß sie einen Zutritt des umgebenden
Wassers ermöglichen, welches Stoffe zu geringer Korngröße,
beispielsweise Schlamm und Ablagerungen, abführen kann."
Diese Bauteile sind im einzelnen in den Fig. 2, 3 und 4
der Zeichnungen wiedergegeben und nachfolgend soll auf . diese Zeichnungen insbesondere Bezug genommen werden», .'
Die Schaufelradiart ige Trommel 25 ist koaxial zu einer
' - 8 - " ' " 909847/0702 ,
Längsachse A angeordnet und hat im wesentlichen eine Zylinderform
baw. zylindrische Oberfläche. Die schöpfradartige Trommel
kann beispielsweise eine Vielzahl langgestreckter Schaufeln enthalten, die sieh im wesentlichen parallel zu der Längsachse
A erstrecken und vorzugsweise jeweils längs einer geraden, zu der genannten Längsachse parallelen Linie verlaufen. Jedes
Schaufelelement kann von einer Stange 27, einer in bestimmtem radialem Abstand von dieser angeordneten weiteren Stange 28
sowie einem durchlöcherten, die beiden Stangen miteinander verbindendem Teil 29 gebildet sein, welch letzteres vorzugsweise
aus Siebmaterial besteht.
Fig. 2 der Zeichnungen zeigt Endansichten der Schaufeln.
Die einzelnen Schaufeln der Trommel 25 sind so mit Bezugszeichen versehen, daß ihre Lage in den Pig. 3 und 4 wiederzuerkennen ist. So ist beispielsweise die im oberen Teil der
Sammeleinrichtung 10 befindliche Schaufel 31 nach Pig. 2 auch in Pig. 3 der Zeichnungen als oberste Schaufel eingezeichnet,
während die unterste Schaufel in der betreffenden Lage mit 33 bezeichnet ist.
Die Schaufeln der Trommel sind symmetrisch um deren Längsachse A herum angeordnet und können sich zusammen um
diese Achse drehen. Die Drehung der schöpfradartigen Trommel
als Ganzes wird durch mit der Trommel verbundene Griffmittel
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erreicht, welche mit dem Gelände zusammenwirken. Diese Griffmittel
weisen in den Boden eindringende Vorsprünge auf und bei einer Ausführungsform der Erfindung werden diese Griffmittel
von einer Vielzahl dünner Ringteile 36 gebildet, die längs der Achse A und koaxial zu dieser angeordnet sind. Die
Ringteile 36 lassen sich am besten aus Fig. 4 der Zeichnungen erkennen, während Pig. 3 der Zeichnungen eine Stirnansicht
der Einrichtung wiedergibt, aus der der Abstand zwischen den Ringteilen entnommen werden kann.
Jedes Ringteil 36 weist eine in den Boden eindringende ^
Kante 38 (siehe vorderes Ende der Sammeleinrichtung in Fig. 2 der Zeichnungen) sowie eine weitere Kante 39 auf, welche
unmittelbar mit der schöpfradarfcigen Trommel 25 verbunden ist.
Im einzelnen sind die letztgenannten Kanten der Ringteile unmittelbar an die Stangen 28 der Schaufeln angeschlossen.
Bestehen die Ringteile 36 und die Stangen 28 aus Metall, so kann die unmittelbare Verbindung zwischen diesen Teilen
beispielsweise durch Schweißen hergestellt sein.
" Einzelheiten der Ringteile seien nachfolgend unter Bezugnahme
auf die Ze i chnungs figuren 8 bis 11 der Zeichnungen erläutert. Zum Abschürfen des Heeresbodens oder eines anderen
Geländes ist eine Schneidenanordnung vorgesehen, welche so gehaltert ist, daß sie das abgeschürfte Gut in die Trommel 25 .
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einbringen kann, wenn sich die Trommel um die Längsachse A
dreht. Die Schneidenanordnung bewegt sich im wesentlichen parallel mit der genannten Längsachse und enthält bei einer
bevorzugten Ausführungsform der Erfindung eine Vielzahl
einseiner Schneidenzähne 50, die sich am unteren Teil der
Einsamme!einrichtung 10 befinden. Aus Fig. 2 der Zeichnungen
ist eine Seitenansicht eines Schneidenzahnes zu entnehmen, während Fig. 3 der Zeichnungen eine Vorderansicht der
Zähne 50 wiedergibt, wobei jeder Schneidezahn jeweils zwischen
benachbarten Ringteilen 36 gelegen ist. Die Schneidenzähne können vermittels in Fig. 2 der Zeichnungen angegebener
Schrauben 5^ an einer in Längsrichtung verlaufenden Platte
befestigt sein. Ein Teil der in Längsrichtung verlaufenden Platte 52 ist in dem unteren, aufgeschnittenen Bereich von
Fig. 3 der Zeichnungen zu erkennen.
Wie aus Fig. 2 der Zeichnungen zu entnehmen ist, sind die Platte 52 und damit die Schneidenzähne 50 an einem
Anhänger 5? befestigt, der hinter der Tromme!längsachse A
angeordnet ist. Der Anhänger 57 besitzt ein Oberteil und ein Unterteil, die vorzugsweise symmetrisch zu einer Mittellinie
G liegen, wobei die Schneidenanordnung sich am Unterteil befindet. Sollte während des Auslegens der in Fig. 1 gezeigten
Leitung ίΗ eine Kippung um 18O° auftreten, so daß
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'sich die Einsammeleinrichtung 10 um l80 umlegt9 so wird
die gewünschte normale Wirkungsweise dadurch sichergestellt, daß eine zweite Schneidenanordnung vorgesehen ist, welche
eine gleiche Zahl einzelner Schneidenzähne 50' enthält, die an einer sich in Längsrichtung erstreckenden Platte 52'
befestigt sind. Die Schneidenzähne 50' lassen sich am besten
aus Fig. 4 der Zeichnungen erkennen und sind auch zwischen
den horizontal verlaufenden Stangen im oberen aufgeschnitten gezeichneten Teil von Fig. 3 der Zeichnungen zu sehen.
Vor dem Abbau werden Informationen bezüglich der abzubauenden Bodenschichtstärke gesammelt und zur Veränderung der
von den Schneidenzähnen 50 eingehaltenen Schnittiefe im Meeresboden ist der Anhänger mit einstellbaren Gewichten 58
und 58' ausgerüstet, welche in Fig. 5 der Zeichnungen dargestellt
sind und welche jeweils längs der Mittellinie einstellbar befestigt werden können.
Der Anhänger 57 ist über Arme 60, 61 und 62 an einen
Ring 64 angeschlossen, welcher jeweils einen Flansch 65 jeweils einer Endplatte 66 umgibt, die einen Teil der Griffmittel
der schöpfradartigen Trommel bilden kann und demgemäß
gegenüber dem Ring 64 drehbar gelagert ist.
Der Flansch 65 der Endplatte 66 ist ferner gegenüber
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einer hohlen Nabe 75 drehbar ausgeführt, welche, wie aus
Fig. 3. der Zeichnungen zu erkennen ist, mit dem Trichter 77 verbunden ist. Der Trichter 77 befindet sich innerhalb des
■ft
von den Schaufeln der schöpfradartigen Trommel 25 umgrenzten
Raumes und ist so angeordnet, daß er den Inhalt der Schaufeln aufzunehmen vermag.
Der Trichter 77 weist zwei Wandungsteile 79 und 80 auf, die, wie sich den Fig. 2 und 4 der Zeichnungen entnehmen läßt,
am Trichterboden aneinander anschließen und einerseits mit einer Abschlußwandung 82, welche in der aus Fig. 3 ersichtlichen
Weise mit einer öffnung 83 versehen ist, sowie andererseits mit einer weiteren Abschlußwandung 84 verbunden
sind, die, wie Fig. 4 der Zeichnungen zu entnehmen ist, eine
öffnung 85 aufweist.
Die öffnungen 83 und 85 liegen symmetrisch auf der Längsachse A und sind über Kniestücke 90 bzw. 91 mit Leitungsabschnitten 88 bzw. 89 verbunden, welche das in Fig.l gezeigte
Joch 20 bilden können und mit einer Einrichtung zur Abführung des aufgesammelten Materials verbunden sind, weiches in die
offene Seite des Trichters 77 eingeschüttet wird.
Zum Einleiten des in den Trichter 77 hineingeschütteten, aufgesammelten Materials in die jeweiligen öffnungen 83 und 85
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sind Leiteinrichtungen vorgesehen. Diese Leiteinrichtungen
haben die Form von zwei abgeschrägten Wandungen 97 und 98, welche in der Mitte des Trichters177 miteinander verbunden
sind, wie in Pig. 3 und Fig. 4 der Zeichnungen zu erkennen
ists und welche sich jeweils gegen die öffnungen hin nach
rückwärts erstrecken.
Während des Abbaues unter Wasser dringen die Ringteile in den Meeresboden ein und gelangen mit dem Meeresboden in
Reibungsschluß. Diese reibende Verbindung führt zusammen
mit der Vorwärtsbewegung der Einsammeleinrichtung zu einer Drehung der Ringteile 36 um die Längsachse A und da die
Schaufeln der schöpfradartigen Trommel 25 mit den Ringteilen
verbunden sind, dreht sich auch die gesamte Trommel um ihre Längsachse. ¥enn die Schneideηζahne 50 der Schneidenanordnung
den Meeresboden abschürfen, so werden Stoffansammlungen wie
beispielsweise Körner, in die umlaufende, schöpfradartige
Trommel 25 eingebracht. Beim Zusammenbau der erfindungsgemäßen Einsammeleinrientung wird der Abstand zwischen den benachbarten
Ringteilen 36 so gewählt, daß er der Maximalgröße der aufzusammelnden Stoffteile gleich ist. Körner, welche
diese Maximalgröße übersteigen* werden entweder von den Ringteilen 36 zerbrochen und dann ebenfalls aufgenommen
oder aber in den Meeresboden eingedrückt.
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Während eines Teiles ihrer Umdrehung bewegt sich die A BChöpfradartige Trommel 25 zwischen zwei Siebeinrichtungen
hindurch. Die erste Siebeinrichtung ist mit dem Anhänger 57 verbunden und enthält bei einem Ausführungsbeispiel der
Erfindung eine Vielzahl von Siebstreifen 102, welche sich jeweils zwischen Zahnpaaren 50 und 50' erstrecken, wie man
auß Fig. 4 der Zeichnungen erkennen kann. Die zweite Siebeinrichtung
hat die Form eines an dem Trichter t\7 befestigten Siebes iOM, welches sich von dem Trichter aus im wesentlichen
in zylindrischer Form nach rückwärts erstreckt und in dieser Form beispielsweise durch eine Versteifungswandung gehalten
wird, wie aus Fig. H der Zeichnungen zu erkennen ist.
Die Siebstreifen 102 sind so angeordnet, daß sie verhindern, daß aufgegriffene Stoffteile, die größer als die
Maschenweite der Siebstreifen sind, durch das umgebende
Wasser weggeschwemmt werden, wenn sich die Einsamme!einrichtung
10 am Meeresboden entlangbewegt. Die zweite an dem Trichter befestigte Siebanordnung 10Ί dient dazu, ein Herausfallen
aufgenommener Stoffteile, welche größer als die Maschenweite
des Siebes sind, aus den Schaufeln der Trommel 25 zu verhindern, bis die Schaufeln durch die Trommeldrehung in den Bereich
der offenen Seite des Trichters 77 kommen. Die beiden Siebanordnungen
begünstigen also ein Auswaschen von Stoffteilen von zu geringer Korngröße, so daß das von dem Trichter 77
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über die Leitungen abgeführte Material von Schlamm und Ablagerungen
verhältnismäßig frei ist.
Fig. 6 der Zeichnungen, welche eine Schnittansicht längs
der in Fig. 2 angedeuteten Schnittlinie VI-VI wiedergibt, zeigt genauer die Lage und Anordnung der einzelnen Teile.
Die Schaufel 34 der schöpfradartigen Trommel erstreckt sich
zwischen den Stangen 27 und 28, welche an den Ringteilen 36
der mit dem Gelände zusammenwirkenden Eingriffmittel befestigt sind. Das umgebene Wasser führt eine durch die Pfeile P angedeutete
Relativbewegung aus und strömt durch die Siebanordnung IOH über, unter und durch die Schaufel ~$k hindurch und
schließlich durch die Siebstreifen 102 hindurch nach außen, wodurch die Abführung von zu feinkörnigen Stoffansammlungen
unterstützt wird. Wenn eine Schaufel, beispielsweise die Schaufel 31I, auf den Siebstreifen 102 zu bewegt wird, so ist
die betreffende Schaufel nach unten geneigt, wie beispielsweise aus Fig. 2 der Zeichnungen ersichtlich ist und demgemäß
verhindert die Schwerkraft, daß aufgesammelte Stoffteile
durch das umgebende Wasser fortgeschwemmt werden, während
die Siebanordnung 1O1I gleichzeitig verhindert, daß die aufgesammelten
Stoffteile in das Innere der Einsammeleinrichtung hineinfallen.
Wenn sich dann die Schaufel weiterdreht, so bietet sich
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hier die offene Fläche des Trichters 77 dar und die aufgesammelten
Körner fallen in den Sammeltrichter hinein. Da der Trichter 77 über die Leitungen 88 und 89 an ein Fördersystem,
beispielsweise an ein auf diesem Gebiete bekanntes Luftfördersystem angeschlossen ist3 unterstützt der an den
öffnungen 83 und 85 herrschende Sog auch noch die Entfernung des aufgesammelten Stoffes aus den Schaufeln der Trommel 25.
Zusätzlich wirken die Schwerkraft und die Bewegung.durch das Wasser im Sinne einer Absetzung des gesammelten Stoffes
in dem Trichter 77 zusammen.
Wenn die Sammeleinrichtung während des Betriebes am Meeresboden entlangbewegt wird, so behält der Trichter 77
während des Einsammeins von Stoffteilen seine Lage im wesentlichen bei, wobei der wesentliche Teil des Trichters vor der
Tromellängsachse liegt. Dies ist eine sehr wichtige Eigenschaft der erfindungsgemäßen Einrichtung, besonders in Fällen, wie
sie in Fig. J der Zeichnungen angegeben sind, wo die Bewegung
der Einsammeleinrichtung 10 zu einer Schlammwolke 110 führt. Der Trichter 77 befindet sich dann im wesentlichen vor der
Schlammwolke 110 und der in dem Trichter 77 erzeugte Sog fördert nur klares Wasser, wie durch die Pfeile W angedeutet ist,
wodurch die eingesammelten Stoffteile zu dem an der Oberfläche befindlichem Fahrzeug gefördert werden.
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Palls es zu einer unvorhergesehenen Stockung oder einem
Stillstand der Fördereinrichtungen, beispielsweise des Luftfördersystems kommt, so fallen die in der Leitung 14 (siehe
Fig. 1 der Zeichnungen) befindlichen aufgesammelten Stoffteile
wieder in Richtung auf die Einsammeleinrichtung 10 zurück. Um ein mögliches Verstopfen oder eine Beschädigung zu verhindern,
sind, wie aus Fig. 2 der Zeichnungen ersichtlich ist, am unteren Ende der Leitung 88 Ventilmittel 115 vorgesehen.
Die Ventilmittel werden durch eine Feder 116 in Schließrichtung vorgespannt und befinden sich normalerweise
so lange in Schließstellung, bis eine Störung auftritt. In diesem Falle bewirkt das Gewicht des eingesammelten Materials
eine öffnung der Ventilmittel, so daß das eingesammelte Material beim Vorwärtsbewegen der Einsammeleinrichtung wieder
auf den Meeresboden abgelassen werden kann. Eine entsprechende Ventilanordnung kann an der Leitung 89 vorgesehen sein, wie
in Fig. 3 der Zeichnungen gezeigt ist.
Es wurde bereits darauf hingewiesen, daß bei einer Vorwärtsbewegung der Einrichtung 10 ein ReibungsSchluß der
Ringteile 36 mit dem Meeresboden zustandekommt, wodurch die schöpfradartige Trommel 25 um ihre Längsachse gedreht wird.
Um diesen ReibungsSchluß mit dem Meeresboden zu verbessern,
d.h. um diesen ReibungsSchluß im wesentlichen schubfester
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/f
zu machen, haben die Ringteile 36 vorzugsweise eine besondere
Gestalt, welche nunmehr anhand der Zeichnungsfiguren 9 bis 11
erläutert werden soll»
Fig. 8 der Zeichnungen zeigt das Material für ein
Ringteil 36 vor dessen Herstellung und man erkennt, daß jedes
Ringteil 3β aus einem Streifenmaterial gefertigt wird, welches
eine Längskante 38 und eine weitere Längskante 39» zwei
Stirnränder 40 und 41 sowie eine Fläche 42 besitzt. Die
eingezeichneten parallelen Linien Rl und R2 dienen lediglich zur Erläuterung der Herstellung eines solchen Ringteiles.
Die Kante 38 wird nach konstruktiven Gesichtspunkten
gewählt und entspricht in ihrer Länge dem Außenumfang eines Ringteiles 36» wie aus Fig. 2 der Zeichnungen hervorgeht. Weil
das in Fig. 8 dargestellte Streifenmaterial rechteckig ist,
hat die Kante 39 gleiche Länge wie die Kante 38 und hat
daher ebenfalls eine dem Außenumfang eines Ringteiles 36
gleiche Länge.
Bei der Herstellung wird nun der langgestreckte rechteckige
Streifen nach Fig. 8 der Zeichnungen zuerst mittels geeigneter Einrichtungen gewellt, wobei die gebildeten Wellen
sich von der einen zur anderen Länsskante hin erstrecken und sich über die Streifenlänge hin wiederholen, wie man Fig.
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^ der Zeichnungen entnehmen kann. Die gedachten Linien Rl
und R2 bleiben dabei parallel. Die Kanten HO und 4l werden
dann miteinander verbunden, so daß sich ein Ring ergibt, dessen Außenrand von der Streifenkante 38 gebildet wird,
während die Streifenkante 39 den dem Mittelpunkt, näher gelegenen
Innenrand des Ringes bildet. Da die Länge der Kante so gewählt worden ist, daß,sie dem Außenumfang des fertigen
Ringteiles 36 gleich war, verliert die Kante 38 nach dem
Verbinden der Enden 40 und Hl des Streifenmaterials ihre Wellung, wie sich am besten aus den Fig. 10 oder 11 der
Zeichnungen erkennen läßt, welch letztere eine Aufsicht auf ein solches Ringteil zeigt. Wie bereits erwähnt, hat die
Kante 39 dieselbe Länge wie die Kante 38. Aufgrund der Breite des Ringteiles zwischen den Rändern 38 und 39 muß
die der Kante 38 entsprechende Länge der Kante 39 auf eine kleinere Umfangslänge zusammengedrückt werden und die '
Kante 39 nimmt daher eine stärker gewellte Gestalt an, wie sich am besten aus Pig. IO der Zeichnungen ersehen läßt.
Wie in Fig. 11 der Zeichnungen dargestellt ist, können die VJellungen der Kante 39 als Zickzacklinien mit Bezug auf
die gerade Kante 38 aufgefaßt werden.
Gemäß Fig. 10 der Zeichnungen geht die Fläche 42 von
einem flachen, nahe der I'Iante 38 gelegenen Bereich in einen
gewellten, nahe der Kante 39 gelegenen Bereich über, wobei
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BAD
die Wellungen einen besseren ReibungsSchluß mit dem Gelände
bewirken. Die Tatsache, daß die Kanten 38 und 39 des Streifenmaterials
gleiche Länge haben, wobei an dem fertigen Ringteil die Innenkante 39 gewellt verläuft, führt zu einer Gestalt
der Oberfläche 42, welche"bei stärkerem Eindringen der Ringteile
36 in den Boden dessen Zusammendrückung bewirken. Im
einzelnen erkennt man, daß die Bezugslinien Rl und R2 in
Fig. 8 der Zeichnungen zunächst zueinander parallel verlaufen. Auch nach der bei der Fertigung ausgeführten Wellung des
Streifenmaterials verlaufen die auf benachbarten Wellenscheiteln liegenden Bezugslinien Rl und R2 immer noch parallel
zueinander. Nach Verbindung der Enden 40 und 41 des Streifens
und Begradigung der äußeren Randkante 38 neigen sich die Bezugslinien Rl und R2, wie aus Fig. 10 hervorgeht, zur Mitte
des Ringes hin aufeinander zu. Demgemäß wird beim Eindringen in den Boden dieser auf der längs des Außenrandes 38 gemessenen
Abstandslänge Ll zwischen den Bezugslinien Rl und R2 auf die
Länge L2 zusammengedrückt, welche gleich dem Abstand zwischen benachbarten Profilwellen längs des Innenrandes 39-ist.
Ein Abbauvorgang kann beispielsweise unter Wasser in einer Tiefe von 4800 m ausgeführt werden. Dabei ist es notwendig,
etliche Kilometer Rohrleitung nach-rückwärts von dem
an der Oberfläche befindlichen Fahrzeug aus zu der am Meeresboden befindlichen Einsammeleinrichtung auszulegen. Es ist
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erwünscht, während des Abbauvorganges die genaue Lage der Einsammeleinrichtung zu kennen und zu diesem Zwecke ist an
-der Einsammeleinrichtung ein Schallsignalgenerator angeordnet,
welcher ein kontinuierliches Schallsignal aussendet, das zur Bestimmung der Lage der Einsammeleinrichtung von dem an
der Oberfläche befindlichen Fahrzeug 12 angepeilt wird. Wie aus Fig. 3 der Zeichnungen zu entnehmen ist, befindet sich
also an der Einrichtung 10 ein Schallsignalgenerator 120, der in einer kardanischen Aufhängung 122 gehaltert ist, die
ihrerseits an der Leitung 89 befestigt ist. Die kardanische
Aufhängung 122 stellt sicher, daß der Schallsignalgenerator mit Bezug auf die Wasseroberfläche eine stets gleichbleibende
Richtung beibehält, selbst wenn sich die Einsammeleinrichtung überschlagen oder umkippen sollte, wie dies zuvor beschrieben
worden ist. Zur Vermeidung elektrischer Leitungen, welche kilometerweise zu dem an der Oberfläche befindlichen Fahrzeug
w verlegt werden müßten, wird der Schallsignalgenerator zweckmäßig
von einer Energiequelle 124 aus gespeist, die vorzugsweise
ebenfalls an der Leitung 89 befestigt ist.
Ferner ist es wünschenswert, während des Betriebes zu
wissen, ob sich die Trommel der Einsammeleinrichtung dreht.
Aus diesem Grunde sind Schaltungsmittel zur Anzeige der Trommeldrehung vorgesehen. Auch die Information bezüglich
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der Trommeldrehung kann mittels des Schallgenerators zu dem an der Wasseroberfläche befindlichen Fahrzeug übermittelt werden.
Eine Möglichkeit zur Übermittlung dieser Information besteht darin, daß an dem Flansch 65» welcher such aufgrund seiner
Verbindung mit der Endplatte 66 gegenüber der Nabe 75 dreht, ein Geberelement, beispielsweise ein Magnet 127 befestigt
wird. An der feststehenden Nabe 75 ist ein mit der Energiequelle 124 verbundener Schaltkreis 123 angeordnet. Dieser
Schaltkreis 128 spricht auf das Vorhandensein des Magneten derart an, daß er die. Energiequelle 124 von dem Schallsignalgenerator
120 abtrennt, was jeweils einmal im Verlauf jeder vollen Umdrehung des Flansches 65 und damit der Trommel 25
erfolgt. Der Empfang eines kontinuierlichen Schallsignals von dem Schallsignalgenerator 120 her ermöglicht also eine
Anzeige der Lage der Einsammeleinrichtunss während eine
periodische Unterbrechung dieses Schallsignales eine Anzeige für die Trommeldrehung liefert. Fig. 12 zeigt schematisch
eine andere Ausführungsform der Erfindung, bei welcher die
eigentliche Einsammeleinrichtung im wesentlichen in zwei Abschnitten 129 und I30 aufgeteilt ist, während das Geschirr
von einer T-förmigen Leitung 131 gebildet wird. Jeder Abschnitt 129 und 130 besitzt mit den Gelände zusammenwirkende
Griffmittel in Fora von Ringteilen 13 6 sowie jeweils'einen
Trichter und Leiteinrichtungen, die schräg in "Richtung auf die T-förmice Leitung I3I hin verlaufen. Die äußeren Snden
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BAD OBiGlNAU
. der Abschnitte 129 und 130 sind durch Streben 138 und 139 .in geeigneter Weise abgestützt. Am unteren Ende der T-förmigen
Leitung 131 befindet sich ein Ablaßventil 142, welches ih Tätigkeit tritt, falls, wie oben beschrieben, eine Störung
im Fördersystem auftritt. Unter Verwendung entsprechender Einrichtungen können längs der Achse A zusätzliche Sammlerabschnitte
ähnlich den Abschnitten 129 und 130 angesetzt werden, um die Sammelleistung zu erhöhen.
In Fig. 13 ist schematisch eine Ausführungsform der
Erfindung gezeigt, bei welcher das Wasser nicht nur von der Vorderseite F der Einsammeleinrichtung 10, sondern zusätzlich
auch von einem Bereich abgesaugt wird, der sich vor der bewegten Einsammeleinrichtung befindet. Die Saugeinrichtung
enthält gemäß Fig. 13 der Zeichnungen eine mit dem an der Oberfläche befindlichen Fahrzeug verbundene Leitung 145
und eine weitere Leitung 146, über deren offenes Ende Wasser aus
der Umgebung eingesaugt werden kann, wie durch den Pfeil S angedeutet ist. Fig. 14 zeigt die für die Ausführungsform
der Erfindung nach Fig. 13 der Zeichnungen zu verwendende Trichteranordnung und man sieht, daß dieser Trichter eine
mit der Leitung 145 zu verbindende öffnung 150 und eine weitere, an die Leitung 146 anschließbare öffnung 151
aufweist. Eine Leiteinrichtung 154 erstreckt sich von der offenen Seite des Trichters und von einer Seite desselben
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nach abwärts gegen die öffnung 150 hin. Der untere abgeschrägte
Teil der Leitwandung 154 weist ein Sieb 156 auf,
so daß das von der öffnung I5I eingesaugte V/asser durch
die Leitwandung, d.h. durch das Sieb I56 hindurchströmen
kann und aufgesammelte Stoffteile über die Leitung 145
abgeführt werden.
abgeführt werden.
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Claims (15)
- Patentansprüche( 1.) Einrichtung zum Einsammeln von am Boden von Gewässern befindlichen Stoffansammlungen, welche über den Boden des betreffenden Gewässers hin bewegbar ist und eine Schneidenanordnung zum Abschürfen des Gewässerbodens sowie einen Trichter zur Aufnahme des abgeschürften Stoffes aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Trichter (77) innerhalb einer drehbaren, schöpfradartigen, zylindrischen Trommel (25 bzw. 129, 130) angeordnet ist, welche den einzusammelnden Stoff von der Schneidenanordnung (50 oder 50·) übernimmt, und daß diese schöpfradartige Trommel derart antreibbar (36 bzw. 136) ist, daß der einzusammelnde Stoff von der Schneidenanordnung abgehoben und in den Trichter geschüttet wird.
- 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die schöpfradartige Trommel (25 bzw. 129» 130) eine Vielzahl langgestreckter Schaufeln (27» 28, 29) aufweist, die sich jeweils im wesentlichen in Richtung der Trommelachse (A) erstrecken.
- 3. Einrichtung nach Anspruch 2 , dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln (27, 28, 29) Lö.cher aufweisen, über welche- 26 909847/0702das Wasser und aufgesammelte Teile, deren Korngröße kleiner als die Weite der Löcher ist, von den Schaufeln abführbar sind. >
- 4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3* dadurch gekennzeichnet, daß die schöpfradartige Trommel (25 bzw. 129, 130) Griffmittel (36 bzw. 136) aufweist, welche derart in den Gewässerboden eindringen, daß sich die Trommel dreht, sobald die Einrichtung (10) auf dem Gewässerboden dahinbewegt wird.
- 5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Griffmittel die Form einer Vielzahl von Ringen (36! bzw. I36) haben, welche jeweils bestimmte Abstände voneinander aufweisen und jeweils die schöpfradartige Trommel (25 bzw. 129, 130) koaxial umgreifen.
- 6. Einrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß der gegenseitige Abstand der Ringe (36 bzw. 136) der Maximalgröße der Körner des aufzusammelnden Stoffes gleich ist.
- 7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die radial inneren Ränder (39) der Ringe (36 bzw. I36) gewellt sind.- 27 909847/07 0 2
- 8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidenanordnung aus einer Vielzahl jeweils zwischen den Ringen (36 bzw; 136) gelegenen Zähnen (50) besteht.
- 9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß mit Bezug auf die Bewegungsrichtung der Einrichtung (10) hinter der schöpfradartigen Trommel (25 bzw. 129, 130) ein um die Trommelachse (A) schwenkbar gelagerter Anhänger (57) angeordnet ist, welcher ein Oberteil und ein Unterteil aufweist, welch letzteres die Sehneidenanordnung (50) trägt.
- 10. Einrichtung nach Anspruch 9S dadurch gekennzeichnet, daß am Oberteil des Anhängers (57) eine zweite Schneidenanordnung (50') vorgesehen ist, welche.zur Abschürfung des Gewässerbodens dient, falls die Einrichtung (10) um l80° umgekippt wird.
- 11. Einrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Anhänger (57) auswechselbare Gewichte (58, 58f) befestigt sind, mittels welcher der Grad des Eindringens der Schneidenanordnung (50 oder 50!) in den Gewässerboden einstellbar ist.- 28 909847/07 02
- 12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß mit Bezug auf die Axialrichtung einander gegenüberliegende Seitenwandungen des Trichters (77) mit an Abführeinrichtungen (88, 89) anschließbaren Öffnungen (83, 85) versehen sind und daß der Trichter zwei schräge Rückwandungen (97, 98) aufweist, die in der Trichtermitte miteinander verbunden sind und sich jeweils in Richtung auf je eine der genannten Öffnungen zu nach hinten erstrecken.
- 13· Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Trommelachse (A) ein von Rohren gebildetes, jochartiges Geschirr (20) an der schöpfradartigen Trommel (25) angreift, welches über die genannten Öffnungen (83, 85) mit der Trommel verbunden ist und welches eine Verbindung zwischen der Trommel und einer zu einem an der Gewässeroberfläche befindlichen Fahrzeug (12) führenden Saugleitung (14) herstellt.
- 14. Einrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß längs des äußeren Bewegungsweges der schöpfradartigen Trommel (25) eine Siebanordnung (102) vorgesehen ist, welche verhindert, daß aufgesammelte Stoff teile, deren Korngröße die Ilaschenweite dieser ersten Siebanordnung übersteigt, vom umgebenden Wasser weggeschwemmt werden, und daß eine weitere Siebanordnung (104)- 29 909847/0702an dem Trichter (77) befestigt ist und nahe der radial inneren Bewegungsbahn der schöpfradartigen Trommel derart angeordnet ist, daß diese weitere Siebanordnung aufgesammelte Stoffteile mit einer die Maschenweite dieser Siebanordnung übersteigenden Korngröße so lange am Herausfallen aus den Schaufeln der Trommel hindert, bis die Schaufeln durch die Trommeldrehung in den Öffnungsbereich des Trichters gelängen.
- 15. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß an ihr ein Schallsignalgenerator (120) befestigt ist, welcher zur Anzeige des jeweiligen Standortes der Einrichtung (10) ein. von einem an der Gewässeroberfläche befindlichen Fahrzeug aus anzupeilendes Schallsignal erzeugt, und daß von der umlaufenden schöpfradartigen Trommel (25) angetriebene Schaltmittel (127, 128) vorgesehen sind, welche zum Zv/ecke der Anzeige der Trommel drehung eine periodische Unterbrechung des genannten Schallsignales vornehmen.- 30 -909847/0702
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