DE2247457B2 - Method for controlling or regulating the suction process of a drag suction dredger for sucking up a dredged material-water suspension, and drag suction dredger therefor - Google Patents

Method for controlling or regulating the suction process of a drag suction dredger for sucking up a dredged material-water suspension, and drag suction dredger therefor

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DE2247457B2 DE19722247457 DE2247457A DE2247457B2 DE 2247457 B2 DE2247457 B2 DE 2247457B2 DE 19722247457 DE19722247457 DE 19722247457 DE 2247457 A DE2247457 A DE 2247457A DE 2247457 B2 DE2247457 B2 DE 2247457B2
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Romke Van Der Prof. Dipl.-Ing. Dr. Jutphaas Veen
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    • E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/88—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with arrangements acting by a sucking or forcing effect, e.g. suction dredgers
    • E02F3/90—Component parts, e.g. arrangement or adaptation of pumps
    • E02F3/907—Measuring or control devices, e.g. control units, detection means or sensors

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Description

keitsaufnehmers ansprechende Betätigungsmittel zur Einstellung der Visierklappe in Abhängigkeit von der Abweichung des Ausgangssignals des Geschwindigkeitsaufnehmers von einem in einem Steuer- bzw. Regelorgan eingestellten vorgegebenen Wert.keitsaufnehmers responsive actuation means for Adjustment of the visor flap depending on the deviation of the output signal of the speed sensor from a preset value set in a control or regulating unit.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele eines Schleppkopfsuugbaggers zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigtIn the following, exemplary embodiments of a tow-head suction excavator for carrying out the method are described explained according to the invention with reference to the drawing. It shows

F i g. 1 in schematischer Teilansicht den Schleppkopfsaugbagger undF i g. 1 shows the suction dredger in a schematic partial view and

Fig. 2 ein Detail einer Steuervorrichtung von Fig. 1.FIG. 2 shows a detail of a control device from FIG. 1.

Der Schleppkopfsaugbagger weist ein Schiff 1 mit einem Laderaum 2 und einer Förderleitung auf, diese besteht aus einem in den Laderaum 2 mündenden Laderohr 3, einer Saugpumpe 4 und einem um eine Achse 30 gegenüber dem Schiff schwenkbaren Saugrohr 5, das an seinem unteren Ende einen Schleppsaugkopf 6 besitzt, der über die unter Wasser 7 liegende Bodenfläche 8 schleifend geschleppt wird, während das Schiff 1 in Richtung des Pfeils 9 führt; hierbei wird Baggergut 10, ζ. B. Sand, zusammen mit Wasser 7 ;<is eine Suspension von der Bodenfläche 8 über die Förderleitung aufgesaugt und in den Laderaum 2 zugeführt.The tow suction dredger has a ship 1 with a hold 2 and a delivery line, these consists of a loading tube 3 opening into the loading space 2, a suction pump 4 and one around one Axis 30 relative to the ship pivotable suction tube 5, which has a suction head at its lower end 6 has, which is dragged dragging over the underwater 7 lying floor surface 8, while the Ship 1 leads in the direction of arrow 9; here dredged material is 10, ζ. B. sand, together with water 7; <is a suspension is sucked up from the floor surface 8 via the conveying line and into the loading space 2 fed.

Der Schleppsaugkopf 6 besitzt eine Visierklappe 12, die mittels eines hydraulischen Zylinders 13 um eine Achse 11 gegenüber dem Saugkopf 6 schwenkbar ist, und zwar zur FJnstellung der Höhe //des Spaltes 14 zwischen der Visierklappe 12 und der Bodenfläciie 8. An der Förderleitung, und zwar am Laderohr 3. ist ein Cieschwmdigkeitsaufnehiner b/w. -meßwertgeber 15 bekannter Art, z. B. ein elektromagnetischer Geschwindigkeksaufnehmer 15, angeordnet, der auf die Geschwindigkeit der durch die Förderleitung strömenden Suspension anspricht. Liegt tier vom Aufnehmer festgestellte Aufnahme- oder Istuert über einem vorgegebenen Wert, so wird die Visierklappe 12 zur Verminderung der Höhe // des Spaltes 14 etwas herabgelassen. Umgekehrt wird die Visierklappe 12 etwas angehoben, falls der Aufnahmewert des Geschwindigkeitsaufnehmers 15 niedriger ist als der vorgegebene Wert. Der vorgegebene Wer! wird oberhalb einem Mindestwert gewählt, der mit Rücksicht auf die Gefahr des Versandens der Leitung für den Saugprozeß als unzulässig betrachtet wird, liegt jedoch jedenfalls unterhalb einem Höchstwert, der durch die für einen wirtschaftlichen Saugprozeß maximal zulässi-, gen Geschwindigkeiiswiderstandsverluste in der Leitung bestimmt wird. Der hydraulische Zylinder 13 ist mittels als Vierwegschieber 16 ausgebildeten hydraulischen Betäligungsmitteln fernsteuerbar, die beispielsweise in Abhängigkeit von der Ablesung einer auf dieThe tow suction head 6 has a visor flap 12, which by means of a hydraulic cylinder 13 to a Axis 11 can be pivoted with respect to suction head 6, specifically to adjust the height of gap 14 between the visor flap 12 and the bottom surface 8. An the delivery line, namely at the loading pipe 3. is a Cieschwmdigkeitsaufnehiner b / w. transducer 15 known type, e.g. B. an electromagnetic speed sensor 15, arranged based on the speed of the flowing through the conveyor line Suspension responds. Lies animal away from the transducer If the recorded or Istuert is above a predetermined value, the visor flap 12 becomes the Reduction of the height // of the gap 14 lowered somewhat. The visor flap 12 is reversed slightly raised if the recording value of the speed sensor 15 is lower than the specified value. The given who! will selected above a minimum value, taking into account the risk of the line being silted up for the Suction process is considered inadmissible, but is in any case below a maximum value, which by the for an economical suction process maximum permissible velocity losses in the line is determined. The hydraulic cylinder 13 is designed as a four-way slide 16 hydraulic Actuating means remotely controllable, for example depending on the reading of one on the

in Suspensionsgeschwindigkeit ansprechenden Meßvorrichtung 17 vor. Hand betätigbarsind.in suspension speed responsive measuring device 17 before. Can be operated by hand.

Wie in F i g. 2 schematisch gezeigt, ist es jedoch auch möglich, das Ausgangssignal des Geschwindigkeitsaufnehmers 15 nach Verstärkung in einem Verstärker 18As in Fig. 2, however, it is also possible to use the output signal of the speed sensor 15 after amplification in an amplifier 18

ii einem auf die beiden Seiten des genannten Höchstwertes eingestellten oberen Durchlaßfilter 19 und unteren Durchlaßfilter 20 zuzuführen. Jedes durchgelassene Signal erregt eine der Wicklungen 21 bzw. 22 des Vierwegschiebers 16, so daß der hydraulische Zylinderii one on either side of the stated maximum set upper pass filter 19 and lower pass filter 20 to be supplied. Any one let through Signal energizes one of the windings 21 or 22 of the four-way slide 16, so that the hydraulic cylinder

j,, 13 automatisch zum Einstellen der Hohe der Visierklappe 12 betätigt wird.j ,, 13 automatically to adjust the height of the visor flap 12 is actuated.

Fails die Forderhöhe Λ infolge ei :es größeren Tiefgangs des Schiffes 1 abnimmt, was bei Zunahme des Gewichtes der Ladung der Fall ist, wird die Sauj»p"mpeFails the demand height Λ as a result of ei: it is greater If the draft of the ship 1 decreases, which is the case with an increase in the weight of the cargo, the Sauj »p" mpe

■ ■ι 4 bestrebt sein, einen größeren Durchsatz zu fordern. Ls wird da' η jedoch die Visierklappe 12 herabgelassen, so daß verhältnismäßig weniger Wasser und mehr S.md aufgesaugt und so die zusätzlich zur Verfugung stehende Pumpenleisvng zum Aufsaugen einer Suspen-■ ■ ι 4 strive to require a greater throughput. Ls however, if the visor flap 12 is lowered, so that relatively less water and more S.md sucked up and so the additional available stationary pump power for sucking up a suspension

JO sion von höherer Konzentration benutzt v.ird. Hierdurch wird eine wesentlich wirtschaftlichere Beladung des Laderaums gewährleistet, da die Geschwindigkeit des Förderstroms 24, der im Laderaum über i'en bereits abgesetzten Sand 23 fließt, relativ niedrig gehalten wird.JO sion of higher concentration is used. Through this a much more economical loading of the hold is guaranteed, as the speed of the flow rate 24, which is already in the hold via i'en settled sand 23 flows, is kept relatively low.

ii Hierdurch setzt sich ein großerTeil des im Förderstrom 24 vorhandenen Sandes ab. so daß nur wenig Sand mit dem restlichen Strom über den Rand 25 des Laderaums 2 überströmt. Zudem erodiert dieser Förderstrom 24 durch seine niedrige Geschwindigkeit den bereitsii As a result, a large part of the 24 existing sand. so that only a little sand with the remaining stream over the edge 25 of the hold 2 overflows. In addition, this conveying flow 24 is already eroding due to its low speed

id abgesetzten Sand 23 nur in geringem Maß.id settled sand 23 only to a small extent.

Zum Fluidisieren des vor dem Schleppsaugkopf 6 vorhandenen Baggerguts 10 ist an der Vorderseite des Saugkopfcs ein an eine Wasserpumpe 28 angeschlossenes Spritzmundstück 27 angeordnet.To fluidize the dredged material 10 in front of the suction head 6 is on the front side of the A spray nozzle 27 connected to a water pump 28 is arranged on the suction head.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (2)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zum Steuern oder Regeln des Saugvorgangs eines Schleppkopfsaugbaggers, bei dem eine Baggergut-Wasser-Suspension von einem entlang eines Gewässerbodens geschleppten Schleppsaugkopf aufgesaugt und über eine Förderleitung mit einer Saugpumpe einem Laderaum des Schleppkopfsaugbaggers zugeführt wird, wobei zur Steuerung bzw. Regelung des Saugvorgangs die öffnungsweite eines Spalts zwischen einer betätigbaren Visierklappe des Schleppsaugkopfs und dem Gewässerboden einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnungsweite des Spalts (14) in Abhängigkeit von der Abweichung der Geschwindigkeit der durch die Förderleitung strömenden Baggergut-Wasser-Suspension von einem vorgegebenen Wert eingestellt wird.1. Method for controlling or regulating the suction process of a drag suction excavator, at to which a dredged material-water suspension was dragged along the bottom of a body of water Towing suction head sucked up and a loading space of the via a delivery line with a suction pump Drag suction dredger is supplied, wherein the control or regulation of the suction process Opening width of a gap between an actuatable visor flap of the suction head and the The bottom of the water is adjustable, characterized in that that the opening width of the gap (14) depending on the deviation of the Speed of the dredged material-water suspension flowing through the delivery line of one specified value is set. 2. Schleppkopfsaugbagger zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch I, mit einem an eine Förderleitung mit einer Säugpumpe angeschlossenen Laderaum und einem an die Förderleitung angeschlossenen, über einen Gewässerboden geschleppten Schleppsaugkopf, der mit einer einstellbaren Visierklappe versehen ist, die einen Spalt mit veränderbarer Öffnungsweite zwischen dem Schleppsaugkopf und dem Gewässerboden begrenzt, gekennzeichnet durch einen die Geschwindigkeit der durch die Förderleitung strömenden Baggergut-Wasser-Suspension messenden Geschwindigkeilsaufnehmer (15) und durch auf das Ausgangssig al des Gesehwindigkeitsaufnehmers ansprechende ßetätigimgsmi'1·:! zur Einstellung der Visierklappe (12) in Abhängigkeit von der Abweichung des Aiisgangssigiiüis de^ Geschwindigkeitsaufnehmers von einem in einem Steuer- bzw. Regclorgan eingestellten vorgegebenen Wert.2. Towing suction dredger for performing the method according to claim I, with a loading space connected to a delivery line with a suction pump and a towing suction head connected to the delivery line, towed over a body of water, which is provided with an adjustable visor flap, which has a gap with a variable opening width between the Towing suction head and the bottom of the water, characterized by a speed wedge transducer (15) measuring the speed of the dredged material-water suspension flowing through the conveying line and by actuating signals which respond to the output signal of the speed transducer 1 · :! for setting the visor flap (12) as a function of the deviation of the output signal of the speed sensor from a predetermined value set in a control or regulating element. Die Erfindung betrilft ein Verfahren zum Steuern oder Regeln des Saugvoiganges eines Schleppkopfsaugbaggers. bei dem eine Baggergiii-Wasser-.Siispension von einem entlang eines Gewässerbodens geschleppten Schleppsaugkopf aufgesaugt und über eine Fördei leitung mit einer Saugpumpe einem Laderaum des .Schleppkopfsaugbaggers zugeführt wird, wobei zur Steuerung bzw. Regelung des Saiigvorgangs die Öffnungsweile eines Spalts zwischen einer betätigbaren Visierklappe des Schleppsaugkopf und dem Gewässerboden einstellbar ist.The invention relates to a method for controlling or regulating the suction volume of a drag suction excavator. in which an excavator giii-water .Siispension sucked up by a towing suction head towed along the bottom of a body of water and via a Fördei line with a suction pump is fed to a hold of the .Schleppkopfsaugbaggers, with the Control or regulation of the Saiigvorgangs the opening of a gap between an actuatable The visor flap of the suction head and the bottom of the water is adjustable. Schieppkopfsaugbagger mit einer solchen Sleuer- oder Regelbarkeit der Spaltweile der Visierklappe sind bekannt, vgl. beispielsweise die US-Patentschrift 14 881, bei welcher der Spalt in Abhängigkeit von dem Druck an der Saugseile der Säugpumpe eingestellt wird, sowie die DE-OS I1) 28 417, bei welcher die Spurweite in Abhängigkeil von der Druckdifferenz zwischen AuUendruck und Innendruck am Schleppsaugkopf, und damit letztlich ebenfalls in Abhängigkeit vom Druck an der Saugseile der Säugpumpe einstellbar ist. Im einzelnen wird bei dem aus der US-PS 35 I4H8I bekannten Verfahren der Spalt in Abhängigkeil von dem Druck an der .Saugseite der in der Leitung angeordneten Pumpe in dem Sinn eingestellt, daß bei einem unlerhalb einem Mindestwerl liegenden Wert dieses Drinks der Spalt vergrößert wird, so daß zusätzliches Wasser in den Saugkopf einströmt, um einer Kavitation der Pumpe entgegenzuwirken. Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß bei einer Abnahme der Förderhöhe der Pumpe infolge mit fortschreitender ϊ Beladung zunehmenden Tiefgangs des Schleppkopfsaugbaggers die Visierklappe derart verstellt wird, daß zuviel Wasser in den Saugkopf eintritt, derart daß die Konzentration an Baggergut in der aufgesaugten Suspension für eine wirtschaftliche Beladnng desSchieppkopfsaugbagger with such Sleuer- or controllability of the gap while the visor flap are known, cf., for example, U.S. Patent 14,881, wherein the gap is adjusted depending on the pressure at the Saugseile the Säugpumpe, and DE-OS I 1) 28 417, in which the track width is adjustable as a function of the pressure difference between external pressure and internal pressure at the suction head, and thus ultimately also as a function of the pressure on the suction ropes of the suction pump. Specifically, in the method known from US Pat. No. 35,14H8I, the gap is set as a function of the pressure on the suction side of the pump arranged in the line in such a way that the gap is enlarged if the value of this drink is below a minimum , so that additional water flows into the suction head to counteract cavitation of the pump. This method has the disadvantage that when the delivery head of the pump decreases as a result of the increasing depth of the drag suction dredger as the load progresses, the visor flap is adjusted in such a way that too much water enters the suction head, so that the concentration of dredged material in the sucked-up suspension is economical Loading of the in Laderaums zu niedrig wird. Zudem nehmen die Widerstandsverluste in der Leitung durch Geschwindigkeitszunahme stark zu.becomes too low in the hold. In addition, the resistance losses in the line increase due to the increase in speed strong too. Der Erfindung liegt als Aufgabe die Schaffung eines Steuer- oder Regelverfahrens der eingangs genanntenThe object of the invention is to create a control or regulating method of the type mentioned at the beginning is Art zugrunde, das eine verbesserte Wirtschaftlichkeit Jes Baggerverfahrens und einen verbesserten Wirkungsgrad (geförderte Baggergutmenge je Zeiteinheit und bezogen auf den Pumpenenergieaufwand) gewährleistet und bei dem insbesondere ein zu hoher Wasseranteil der Fördersuspension und eine überhöhle Durchsatzgeschwindigkeit dieser wasserreichen Suspciisiuii vermieden wird, wie sie bei den bekannten Anordnungen unter bestimmten Bedingungen, etwa bei abnehmender Förderhöhe mit zunehmendem Tiefgangis kind of based on that, improved economics Jes dredging process and improved efficiency (amount of dredged material conveyed per unit of time and in relation to the pump energy consumption) is guaranteed and in particular an excessively high one Water content of the delivery suspension and an excessive throughput rate of this water-rich suspciisiuii is avoided, as in the known arrangements under certain conditions, such as decreasing head with increasing draft _>-> des Baggerschiffs im Verlauf des Verladevorgangs auftraten._> -> of the dredger in the course of the loading process occurred. Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Verfahren der eingangs genannten An gemäß der Erfindung vorgesehen, daß die Öffnungsweite des Spalts inTo solve this problem, according to the invention, in a method of the type mentioned at the outset provided that the opening width of the gap in ίο Abhängigkeit von der Abweichung der Geschwindigkeit der durch um; Förderleitung strömenden Baggergul-Wasser-Suspension von einem vorgegebenen Wert eingestellt wird.ίο dependence on the deviation of the speed of the order; Delivery line flowing Baggergul water suspension is set by a predetermined value. Indem nach dem Grundgedanken der Erfindung dieBy following the basic idea of the invention i") Einstellung der Visierklappenspaltweite nicht in Abhängigkeit vom Druck an der Saugseite der Pumpe, sondern in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit der durch die Leitung strömenden Suspension, und /war von der Abweichung dieser Durchsatzgeschwindigkeit der Suspension von einem vorgegebenen SuII .vert, erfolgt, wird auch bei veränderlichen Bedingungen des Saugbaggervorgangs, insbesondere auch bei annehmender Förderhöhe, ein hoher Wirkungsgrad gewährleistet; unwirtschaftlich hohe Wasseranteil in der Fördersuspensioni ") Adjustment of the visor flap gap width not dependent on the pressure on the suction side of the pump, but depending on the speed of the through the Line flowing suspension, and / was on the deviation of this flow rate of the suspension from a specified SuII .vert, is carried out, even if the conditions of the suction dredging process, a high degree of efficiency is guaranteed, especially even with an acceptable delivery rate; uneconomical high water content in the delivery suspension Vi werden hierbei ebenso vermieden, wie eine unerwünscht hohe Durchsat/geschwindigkeit tier Suspension, welche erhöhte Widerslandsverluste in der Leitung sowie eine Beeinträchtigung des Absei/vorgangs im Laderaum durch den mit hoher Geschwindig- Vi are also avoided here, as well as an undesirably high throughput / speed tier suspension, which increases counter losses in the line as well as an impairment of the absei / process in the hold due to the high speed '>() keil aus der Förderleitung austretenden Suspensionsstrom /ur Folge hai. Insgesamt wird durch die Erfindung die Wirtschafilichkcit und der Wirkungsgrad des Ui.ggervorgangs durch eine verbesserte Steuerung des Saugpro/esscs erhöht und die Beladungs/eit verringert.'> () wedge suspension flow emerging from the delivery line / ur consequence hai. Overall, the invention the economic situation and the efficiency of the Ui.ggervorgangs through improved control of the The suction process is increased and the loading time is reduced. μ Die Erfindung betrifft auch einen Schleppkopfsaugbagger /ur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, mit einem an eine Förderleitung mit einer Säugpumpe angeschlossenen Laderaum und einem an die Förderleitung angeschlossenen, über einen Gewäs-μ The invention also relates to a drag suction excavator / To carry out the method according to the invention, with a to a delivery line with a A loading space connected to the suction pump and a loading space connected to the delivery line, via a water w) serbodeu geschleppten Schleppsaugkopf, der mit einer einstellbaren Visierklappe versehen ist, die einen Spalt mit veränderbarer öffnungsweite /wischen dem Schleppsaugkopf und dem Gewässerboden begrenzt. Der Schieppkopfsaugbagger gemäß der Erfindung istw) serbodeu towed suction head with a adjustable visor flap is provided, which has a gap with adjustable opening width / wipe the Towing suction head and the bottom of the water are limited. The crawler suction dredger according to the invention is tr> gekennzeichnet durch einen die Geschwindigkeit der durch die Förderleitung strömenden Baggergut-Wasser·.Suspension messenden Gcschwiudigkcilsaufiichmcr und durch auf das Aiisgungssigiial des Geschwindig-tr> characterized by the speed of the Dredged material-water · .suspension flowing through the delivery line measuring moisture content and through to the Aiisgungssigiial of the speed
DE19722247457 1971-09-28 1972-09-27 Method for controlling or regulating the suction process of a towing suction dredger for sucking up a dredged material / water suspension, and towing suction dredgers therefor Expired DE2247457C3 (en)

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