DE2331651C3 - Schneidkopf für einen Saugbagger - Google Patents

Description

35

Die Erfindung betrifft einen Schneidkopf für einen Saugbagger, mil einer schwenkbaren Schneidvorrichtung, die eine schräggestellte runde, um ihre Symmetrieachse drehbar gelagerte Schale aufweist, deren Rand eine Schneidkante bildet, mittels derer ein Streifen des Gewässerbodens lostrennbar ist, und wobei der losgetrennte Boden zusammen mit Wasser durch ein der konkaven Seite der Schale zugewandtes Saugrohr abgesaugt wird.

Aus der US-PS 17 69 999 ist ein derartiger Schneidkopf für einen Saugbagger bekannt, der eine drehbar gelagerte Schale besitzt und bei dessen seitlicher Bewegung über den Gewässerboden lediglich ein Abschaben des Bodens stattfindet. Dieses Schaben führt zu Stoßen auf die Schale, und die Stöße bringen ein Zerstückeln des abgeschabten Bodenstranges mit sich. Das zerstückelte Bodenmaterial erfordert dann eine höhere Saugleistung verbunden mit einer verhältnismäßig großen Förderwassermenge.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schneidkopf der aus der genannten Patentschrift bekannten Art so auszubilden, daß das Verhältnis von gelöstem Boden zu Förderwasser-Menge vergrößert wird. Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß die Schale über eine Welle um ihre Symmetrieachse rotierend antreibbar ist und daß das Saugrohr einen erweiterten Saugmund aufweist, welcher einerseits krümmungsmäßig kontinuierlich angepaßt an die etwa obere Hälfte der Schale ausgebildet und andererseits etwa im Bereich der Schalenmitte eingebogen ist sowie zusammen mit der Schale eine strömungsmäßig verengte Einlaßöffnungbildet.

Durch diese Lösung wird erreicht, daß die rotierende' Schale besm Lösen des Bodens keine Stöße mehr auf den Bodenstrang überträgt, so daß dieser im wesentlichen nicht mehr zerstückelt wird. Darüber hinaus ist er beim Eintritt in das Saugrohr nur noch einer geringeren Umlenkung ausgesetzt. Aus diesen Gründen sind geringere Saugkräfte und eine geringere Förderwassermenge gewährleistet Auch wird die Menge des geförderten Bodens größer sein, weil es nicht mehr so häufig vorkommen kann, daß gelöste Bodenstücke das Saugrohr nicht erreichen und auf den Boden zurücksinken.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Schale aus einer Innenschale und einer Außenschale besteht, wobei die Innenschale und die Außenschale gegeneinander drehbar abgestützt sind und die Außenschale angetrieben ist. Darüberhinaus ist es vorteilhaft, wenn die Schneidkante auswechselbar und/oder mit Sägezähnen, Fräskanten od. dgl. besetzt ist

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel eines Schneidkopfs nach der Erfindung an Hand der Zeichnung erläutert. Es zeigt

F i g-1 einen Vertikalschnitt durch den Schneidkopf mit einer rotierenden Schale und

F i g. 2 eine andere Ausführungsform der Schale.

Gemäß F i g. 1 besitzt ein Saugrohr 1 des Schneidküpfes eines aus einem Schwenkabschniu 2 mit vertikaler Schwenkachse und einem erweiterten Lmlaß 3 bestehenden Saugmund, an den sich ein Schneidelement 4 anschließt welches an einer Welle 6 befestigt und in abgedichteten Lagern 5 drehbar gelagert ist Auf der dem Schneidelement 4 abgekehrten Seite der Lager 5 befindet sich ein abgedichteter Raum 7, in dem ein die Welle 6 antreibender Motor 8 angeordnet ist. Das Schneidelement 4 hat die Form einer kreisförmigen konkaven Schale 9. -Me von einer Ebene 10 begrenzt wird, in der eine rotierende Schneidkante 26 liegt. Die Ebene 10 steht in einem Winkel 12 zu Gewässerboden 11 und kann je nach Art des auszubaggernden Bodens versiellt werden. Während des Baggerns wird ein länglicher Bodenstrang 13 vom Gewässerboden 11 abgeschält. Dieser Bodenstrang 13 wird über der Schale 9 vom Saugrohr 1 abgesaugt. Zum Erleichtern des Saugens geht die Krümmung der Schale 9 glatt in die Krümmung des erweiterten Einlasses 3 des Saugmundes über.

In seiner Arbeitsweise verhält sich das Schneidelement 4 so, daß beim Abschälen des Gewässerbodens 11 das Material ohne größere Druckanwendung abgelöst wird. Auf diese Weise wird weitgehend verhindert, daß abgetrennte Abschnitte des Bodenstrangs 13 auf den Gewässerboden 11 zurücksinken und daß vibrationsfrei gearbeitet werden kann, so daß alle beteiligten Bauelemente geschont und auch hierdurch weitgehend sichergestellt wird, daß der Bodenstrang 13 nicht zertrümmert wird.

Der von der Schneidkante 26 der Schale 9 abgetrennte Bodenstrang 13 wird zusammen mit einer relativ geringen Menge von Wasser 14 durch eine Einlaßöffnung 15 in das Saugrohr 1 nach oben hineingesaugt. Um die angesaugte Wassermenge so gering wie möglich zu halten, ist der erweiterte Einlaß 3 unterhalb des Schwenkabschnitts 2 des Saugrohrs 1 und oberhalb der Schale 9 muldenförmig gekrümmt und bildet eine soweit wie möglich geschlossene Endoberfläche 16 mit der verhältnismäßig kleinen Einlaßöffnung 15. Hierdurch wird erreicht, daß der abgeschälte Bodenstrang 13 nicht zufallsorientiert eingesaugt wird,

sondern in Längsausrichtung in die Einlaßöffnung 15 gelangt Dadurch bleiben die Ansaugverluste gering.

Die Endoberfläche 16 begrenzt einen Teil des Raumes 7 für den Motor 8, und da das Schneidelement 4 den verstellbaren Winkel 12 gegenüber dem Gewässerboden 11 einnimmt, steht die Welle 6, die sich durch die Einlaßöffnung 15 hindurcherstreckt, unter einem entsprechenden Winkel zur vertikalen Achse 17 des Saugrohres 1. In der Praxis hat es sich als günstig erwiesen, die Welle 6 und das Schneidelement 4 möglichst dicht im Bereich der vertikalen Achse 17 des Saujrrohrs 1 anzuordnen.

Der erweiterte Einlaß 3 des Saugrohres 1 geht gemäß F i g. 1 glatt in die sphärische Oberfläche der Schale 9 über, und zwar in Höhe der Ebene 10 bzw. der rotierenden Schneidkante 26. Die an dieser Stelle befindliche Übergangszone 18 zwischen Schneidkante 26 und Saugrohr 1 bedarf keiner Abdichtung; tatsächlich ist ein relativ breiter Spalt 19 vorgesehen, durch den das Wasser 14 frei hindurchgelangt, so daß ein unerwünschtes Eindringen von Bodenmaterial, ein hiermit verbundenes Klemmen und Reiben vermieden wird.

Die Schneidkante 26 kann verschiedenartig ausgebildet sein. Angestrebt wird eine möglichst glatt durchgehende Kante, weil hierbei Vibrationen mit der entsprechenden Stoß- bzw. Schlagbeanspruchung sicher vermieden werden. Es besteht aber die Möglichkeit, eine fein verzahnte Schneidkante zu verwenden, weil in einem solchen Fall durch die hohe Schneidfrequenz eine annähernd kontinuierliche Schneidwirkung ermöglicht wird, während bekannte rotierende Messer mit einer verhältnismäßig niedrigen Frequenz und großer Amplitude schlagen.

Der Schwenkabschnitt 2 des Saugrohres 1 ist um die Achse 17 verschwenkbar und zu diesem Zweck in einem Lager 21 drehbar an einer horizontalen Platte 20 gelagert. Hierdurch kann man den Schneidkopf am Ende eines Arbeitsganges des Saugbaggers nach Backbord oder Steuerbord um 180° verdrehen, bevor der gesamte Bagger zurückgeschwenkt wird. Zum Verdrehen des Schwenkabschnittes 2 dient ein aufgeschweißter Zahnkranz 22.

Zur Erhöhung der Schaufelwirkung der Schale 9 wird diese geringfügig um die vertikale Achse !7 verdreht, wie es in F i g. 1 mit strichpunktierten Linien 10' angedeutet ist. Bei festliegender Schrägstellung der Drehachse der Welle 6 gegenüber der Achse 17 läßt sich der Schneidewinkel dadurch variieren, daß Schalen 9 mit unterschiedlichen Krümmungsradien eingesetzt werden und/oder daß gezahnte oder nicht gezahnte Schneidkanten 26 mit einer geometrischen Gestaltung eingesetzt werden, die den verschiedenen Betriebsbedingungen angepaßt sind.

In der Ausführungsform gemäß Fig.2 besteht die Schale aus einer Innenschale 23 und einer Außenschale 24. Die Innenschale 23 besitzt einen eingezogenen konzentrischen Bereich 25, die eine Lagerbuchse bildet, über die die Innenschale 23 auf der angetriebenen Welle 6 drehbar gehalten ist. Auf diese Weise kann sich die innenschale 23 gegenüber der Außenschale 24 unter dem Einfluß des die Schale durchströmenden Bodenmaterials und Wassers verdrehen. Mit einer solchen Schale ist es möglich, bei sehr zähem Boden die Schneidgeschwindigkeit der Schneidkante 26 wesentlich zu steigern, ohne dabei eine wesentliche Steigerung der Antriebsleistung, der Reibung und der hieraus resultierenden Abnutzung in Kauf nehmen zu müssen. Die Schneidkante 26 ist auswechselbar, so daß Schneidkanten mit den Betriebsbedingungen angepaßten Schneidwinkeln verwendet werden können.

Eine Verstellung des Schneidwinkels ist auch durch Ändern des Winkels zwischen der Achse des Saugrohrs 1 und der Welle 6 möglich. Im erweiterten Einlaß 3 befindet sich in diesem Ausführungsbeispiel ein verstellbarer Adapter, welcher die Verbindung zwischen dem Saugrohr 1 und dem Schneidelement 4 herstellt. Er hat die Form einer auswechselbaren Verschleißauskieidung.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Schneidkopf für einen Saugbagger, mit einer schwenkbaren Schneidvorrichtung, die eine schräggestellte runde, um ihre Symmetrieachse drehbar gelagerte Schale aufweist, deren Rand eine Schneidkante bildet, mittels derer ein Streifen des Gewässerbodens lostrennbar ist, und wobei der losgetrennte Boden zusammen mit Wasser durch ein der konkaven Seite der Schale zugewandtes Saugrohr abgesaugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Schale (9) über eine Welle (6) um ihre Symmetrieachse rotierend antreibbar ist und daß das Saugrohr (1) einen erweiterten Saugmund (2,3) aufweist, welcher einerseits krümmungsmäßig kontinuierlich angepaßt an die etwa obere Hälfte der Schale (9) ausgebildet und anderersei,s etwa im Bereich der Schalenmitte eingebogen ist sowie zusammen mit der Schale (9) eine strömungsmäßig verengte Einlaßöffnung(15) bildet.

2. Schneidkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schale (9) aus einer Innenschale

(23) und einer Außenschale (24) besteht, wobei die innenschale (23) und die Außenschale (24) gegeneinander drehbar abgestützt sind und die Außenschale

(24) angetrieben ist.

3. Schneidkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß d<e Schneidkante (26) auswechselbar und/oder mit Sägezähnen, Fräskanten od. dgl. besetzt ist.