DE2413361A1 - UNDERWATER DEVICE FOR PICKING UP SOLID MATERIAL FROM THE GROUND OF A WATER - Google Patents
UNDERWATER DEVICE FOR PICKING UP SOLID MATERIAL FROM THE GROUND OF A WATERInfo
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Description
Dipl. ing. R. HOLZERDipl. Ing. R. HOLZER
AUGSBUKGAUGSBUKG
f S1875f S1875
M. 5^4M. 5 ^ 4
Augsburg, den :3. März 19Ϊ4Augsburg, the: 3. March 19Ϊ4
The Secretary of State for Trade and. Industry in Hör Britannic Majesty's Government of the United Kingdom of Great Britain and Northern Ireland, 1, Victoria Street, London S.W.I,The Secretary of State for Trade and Industry in Hör Britannic Majesty's Government of the United Kingdom of Great Britain and Northern Ireland, 1, Victoria Street, London S.W.I,
EnglandEngland
Unterwasservorrichtung zum Aufnehmen von festem Material vom Grund eines GewässersUnderwater device for picking up solid material from the bottom of a body of water
Die Erfindung betrifft eine Unterwasservorrichtung zum Aufnehmen von festem Material vom Grund eines Gewässers.The invention relates to an underwater device for Picking up solid material from the bottom of a body of water.
Gemäß der Erfindung ist eine solche Unterwasservor-According to the invention, such an underwater reserve is
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richtung durch einen in das Gewässer eintauehbaren Hohlkörper mit mindestens einer, an seiner Unterseite angeordneten Ansaugöffnung und aurch eine Saugvorrichtung gekennaeicnnet, mittels welcner am Gewässergrund Jasser mit solcher Stärke durch die Ansaugöffnung in den Hohlkörper einsaugbar ist., daß feste Teilchen vom Gewässergrund mit dem Wasserstrom in den Hohlkörper hineingesaugt werden.direction through a hollow body which can be thawed into the water and has at least one on its underside Suction opening and a through a suction device, by means of which Jasser is attached to the bottom of the water such strength through the suction opening in the hollow body Is suckable. That solid particles from the bottom of the water with are sucked into the hollow body by the flow of water.
Sine mögliche Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist das Fördern von festem Material hoher Dichte, wie beispielsweise Sand, in großen Kengen vom Grund eines Flusses oder des Meeres, insbesondere aus solchen Tiefen, die außerhalb des Zuganglichkeitsbereiches normaler Baggervorriehtungen liegen. Eine weitere Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Verwendung als Anker für ein Schiff oder eine andere schwimmende Vorrichtung, beispielsweise eine Bohrinsel.One possible application of the device according to the invention is the conveyance of high density solid material, such as sand, in large lengths from the bottom of a River or sea, especially from such depths that are beyond the accessibility of normal dredging devices lie. Another application of the device according to the invention is the use as an anchor for a Ship or other floating device such as an oil rig.
Vorzugsweise weist die Saugvorrichtung eine im oberen Bereich des Hohlkörpers angeordnete Absaugöffnung auf, durch welche V/asser aus dem Inneren des Hohlkörpers mittels einer Saugpumpe absaugbar ist.The suction device preferably has a suction opening arranged in the upper region of the hollow body which water can be drawn off from the interior of the hollow body by means of a suction pump.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hat der Hohlkörper die Form einer Tauchglocke, deren Unter-According to a preferred embodiment of the invention the hollow body has the shape of a diving bell, the lower part of which
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teil am Umfang mit fußartigen Ansaugstutzen versehen ist. Außerdem weist die Tauchglocke einen Sammelbehälter auf, in welchem das in das Tauchglockeninnere eingesaugte feste Grundmaterial gesammelt wird.part of the circumference is provided with foot-like intake manifold. In addition, the diving bell has a collecting container, in which the solid base material sucked into the inside of the diving bell is collected.
Der Hohlkörper kann auch eine Lufteinlaßoffnung aufweisen, durch welche Druckluft in das Hohlkörperinnere eingeleitet wird und welche in "Verbindung mit der Absaugöffnung als Luftsaugpumpeinrichtung zum Absaugen von Luft und Wasser aus dem Inneren des Hohlkörpers dient. Bei geschlossener Absaugöffnung kann die Druckluft vorteilhafterweise dazu verwendet werden, den Hohlkörper mit Luft vollzupumpen und dadurch einen Auftrieb zu erzeugen, der den Hohlkörper zur Wasseroberfläche emporhebt.The hollow body can also have an air inlet opening through which compressed air enters the interior of the hollow body is initiated and which in "connection with the suction opening as an air suction pump device for sucking out air and water from the interior of the hollow body is used. When the suction opening is closed, the compressed air can advantageously be used to pump the hollow body full of air and thereby generate buoyancy, which lifts the hollow body to the surface of the water.
Bei einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung, die als Anker verwendbar ist, weist der Hohlkörper einen kastenartigen unteren Bereich auf, an dessen Boden die Ansaugöffnungen angeordnet sind, so daß die in den Hohlkörper eingesaugten festen Grundteilchen das Innere dieses kastenartigen Bereiches ganz oder im wesentlichen ausfüllen und sich der kastenartige Bereich mindestens teilweise in den Gewässergrund eingräbt.In a modified embodiment of the invention, which can be used as an anchor, the hollow body has a box-like lower region, at the bottom of which the Suction openings are arranged so that the solid basic particles sucked into the hollow body the interior of this box-like area completely or substantially fill and the box-like area at least partially in digs the bottom of the water.
Zwei bevorzugte Ausführungεformen der Erfindung werden nachstehend mit Bezug auf die anliegenden Zeichnungen bei-Two preferred embodiments of the invention become below with reference to the attached drawings
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spielsweise beschrieben. Die Fig. 1, 2, 3 und 4 zeigen dabei
eine zum Aufnehmen und Fördern von Grundmaterial geeignete
Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, während
die Fig. 5* 6, 7 und 8 eine als Anker verwendbare Ausführungsform
darstellen. Im einzelnen zeigen:for example described. 1, 2, 3 and 4 show a suitable for picking up and conveying base material
Embodiment of the device according to the invention while
5 * 6, 7 and 8 show an embodiment which can be used as an anchor. Show in detail:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung1 shows a device according to the invention
in leerem Zustand,in an empty state,
Fig. 2 die in Fig. 1 dargestellte VorFig. 2 the shown in Fig. 1 before
richtung unter Wasser beim Aufnehmen von Grundmaterial,direction under water when picking up base material,
Fig. J die erfindungsgemäße VorrichtungJ shows the device according to the invention
in mit Grundmaterial gefülltem
Zustand,in filled with base material
State,
Fig. h die wieder schwimmfähig gemachte,Fig. H that made buoyant again,
mit Grundmaterial beladene Vorrichtung, device loaded with base material,
Fig. 5 eine andere, als Anker verwendbare5 shows another one which can be used as an anchor
Ausführungsform der Erfindung an der Viasseroberfläche,Embodiment of the invention the viasser surface,
Fig. 6 die in Fig. 5 dargestellte Aus-Fig. 6 shows the configuration shown in Fig. 5
_ 4 _
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führungsform der Erfindung In geflutetem und auf dem Gewässergrund aufliegenden Zustand,embodiment of the invention In flooded and the condition lying on the bottom of the water,
Fig. 7 die als Anker dienende Aus7 the Aus serving as an anchor
führung sform beim Auspumpen des Wassers, welches durch Material vom Gewässergrund ersetzt wird undguide sform when pumping out the water, which is caused by the material is replaced by the water bed and
Fig. 8 die teilweise in den GewässergrundFig. 8 partially in the bottom of the water
eingegrabene, als Anker dienende Ausführungsform der Erfindung.buried, serving as an anchor embodiment of the invention.
Zuerst wird auf die Fig. 1, 2, 3 und 4 Bezug genommen. Eine Unterwasservorrichtung 1 zum Aufnehmen von festem Grundmaterial schwimmt auf der Wasseroberfläche, wie in Fig. 1 dargestellt, bis sie.sich über derjenigen Stelle des Gewässergrundes befindet, von welcher das Mater:'al entnommen werden soll. Die Vorrichtung 1, welche die Form einer geschlossenen Tauchglocke aufweist, wird dann geflutet und sinkt gemäß Fig. 2 auf den Gewässergrund ab. Dann wird Luft unter einem entsprechend der jeweiligen Tiefe gewählten Druck durch einen Lufteinlaßkanal 2 in den oberen Teil der Vorrichtung hineingepumpt und strömt durch eine Absaugöffnung im oberen Teil der Vorrichtung aus. Dadurch ist eine Luftsaug-Reference is first made to FIGS. 1, 2, 3 and 4. An underwater device 1 for picking up solid base material floats on the water surface, as shown in Fig. 1, until it is above that point on the bed of the water from which the Mater: 'al is to be taken. The device 1, which has the shape of a closed Has diving bell, is then flooded and sinks according to FIG. 2 to the bottom of the water. Then air is under a pressure selected according to the respective depth through an air inlet duct 2 into the upper part of the device is pumped in and flows out through a suction opening in the upper part of the device. This means that an air suction
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pumpe gebildet, wodurch Wasser aus der Vorrichtung 1 durch den Absaugkanal 3 nach oben gepumpt und durch Ansaugöffnungen 4 im unteren Teil der Vorrichtung 1 Wasser in die Vorrichtung 1 hineingesaugt wird. Die Strömung des durch die Ansaugstutzen 4 in die Vorrichtung 1 strömenden Wassers ist so stark, daß feste Teilchen vom Gewässergrund, in dessen Nähe sich die Ans3.ugöffnungen der Ansaugstutzen 4 befinden, mitgerissen werden und sich im Sammelbehälter 5 der Vorrichtung I absetzen. Das Wasser wird durch den Absaugk;;.nal abgepumpt. Ist der Sammelbehälter 5 gemäß Fig. 3 mit Grundmaterial gefüllt, so wird der Absaugkanal J geschlossen und es wird weiter Luft in die Vorrichtung 1 hineingepumpt, wodurch das in der Vorrichtung 1 befindliche Wasser durch die Ansaugstutzen 4 hinausgedrückt wird und die Vorrichtung einen Auftrieb erfährt, der sie gemäß Fig. 4 an die Wasseroberfläche emporhebt.Pump formed, whereby water is pumped up from the device 1 through the suction channel 3 and 1 water is sucked into the device 1 through suction openings 4 in the lower part of the device. The flow of the water flowing through the suction nozzles 4 into the device 1 is so strong that solid particles are carried away from the bottom of the water, in the vicinity of which the suction openings of the suction nozzles 4 are located, and settle in the collecting container 5 of the device I. The water is drawn through the suction ; ; .nal pumped out. If the collecting container 5 is filled with base material according to FIG. 3, the suction channel J is closed and air is pumped into the device 1, whereby the water in the device 1 is pushed out through the suction nozzle 4 and the device is buoyant. which raises them according to FIG. 4 to the surface of the water.
Dadurch können große Mengen festen Materials vom Gewässergrund mittels der Vorrichtung gefördert werden, wobei nur eine kleine Druckluft-Eingangsleistung erforderlich ist, da die Vorrichtung durch den Auftrieb an die Wasseroberfläche emporgehoben wird. Es ist nur ein Energieträger, nämlich Druckluft, erforderlich, welche durch eine flexible Leitung zugeleitet werden kann. Der Verschleiß der Vorrichtung ist gering, da die Feststoffteilchen nur zu denAs a result, large amounts of solid material can be conveyed from the bottom of the water by means of the device, with only a small compressed air input power is required because the device is buoyant to the water surface is lifted up. Only one energy carrier, namely compressed air, is required, which is supplied by a flexible Line can be fed. The wear of the device is low, since the solid particles only to the
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Grenzflächen der Ansaugstutzen relativ schnell bewegt werden. Die beladene, wieder schwimmfähig gemachte Vorrichtung kann von der Druckluftzufuhr getrennt werden und zu einer Entladestelle gebracht werden., ohne daß das Fördern des Feststoffmaterials unterbrochen werden muß, da die nächste leere Vorrichtung an die Druckluftzufuhr anschliei-ibar und verwendbar ist. Form und Größe der Vorrichtung sind nicht auf das in den Zeichnungen., die nur die prinzipielle Arbeitsweise darstellen, gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt. Die Vorrichtung kann an einer Stelle des Gewässergrundsε verbleiben, bis sie gefüllt ist, oder sie kann während des Aufnehmens des festen Materials über den Gewässergrund hinwegbewegt werden, wie nach den Eigenschaften des zu fördernden Materials. Luft ist nur ein Beispiel der zum Pumpen verwendbaren Arbeitsmittel. Zu diesem Zweck kann auch eine Strahlpumpe oder eine Kreiselpumpe Anwendung finden, wobei in diesem Fall eine Flüssigkeitszuleitung für die Strahlpumpe bzw. eine elektrische Zuleitung für die Kreiselpumpe zusätzlich zur Luftzuleitung notwendig sind, mit welch letzterer der Auftrieb der Vorrichtung erzeugt wird.Boundaries of the intake manifold are moved relatively quickly. The loaded device made buoyant again can be separated from the compressed air supply and brought to an unloading point. Without conveying the solid material must be interrupted because the next empty device Can be connected to the compressed air supply and can be used is. The shape and size of the device are not limited to that in the drawings, which only show the principle of operation, Shown embodiment limited. The device can remain at one point on the bottom of the water, until it is filled, or it can move over the bed of the water while the solid material is being picked up be moved away, as according to the properties of the material to be conveyed. Air is just one example of the for Pumps usable work equipment. A jet pump or a centrifugal pump can also be used for this purpose find, in this case a liquid supply line for the jet pump or an electrical supply line for the centrifugal pump are necessary in addition to the air supply, with which the latter generates the buoyancy of the device will.
Nachstehend wird auf die Fig. 5j 6, 7 und 8 Bezug genommen, die eine als Anker verwendbare Vorrichtung zeigen. Der als Hohlkörper 10 ausgebildete Anker schwimmt gemäß Fig. 5 auf der Wasseroberfläche, bis er sich über der StelleReference is now made to FIGS. 5, 6, 7 and 8 taken, which show a device that can be used as an anchor. The armature formed as a hollow body 10 floats according to FIG Fig. 5 on the water surface until it is over the point
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befindetj an welcher er verankert werden soll. Dann wird der Hohlkörper 10 geflutet und sinkt gemäß Fig. 6 auf den Gewässergrund ab. Das im Hohlkörper 10 befindliche Wasser wird dann ausgepumpt, beispielsweise indem das Hohlkörperinnere mit dem Saugrohr einer Pumpe verbunden wird, die sich unter Wasser oder an der V/asser ober fläche befinden kann. Es kann auch eine Wassersaugstrahlpumpe oder eine Luftsaugpumpe Anwendung finden.is located to which it should be anchored. Then the Hollow body 10 flooded and sinks according to FIG. 6 to the bottom of the water. The water in the hollow body 10 is then pumped out, for example by connecting the interior of the hollow body to the suction pipe of a pump which may be under water or on the surface of the water. It can also be a water suction jet pump or a Find air suction pump application.
Wie in Fig. 7 dargestellt, wird das im Hohlkörper befindliche V/asser durch ein Rohr 13 ausgepumpt, welches mit einer Pumpe 15 verbunden ist. Infolgedessen wird Wasser durch an der Unterseite eines kastenartigen Unterteils des Hohlkörpers 10 angeordnete Ansaugstutzen 14 in den Hohlkörper eingesaugt. Die Strömung des durch die Ansaugstutzen 14 einströmenden Wassers ist so stark, das festes Material vom Gewässergrund, in dessen Nähe sich die Ansaugöffnungen der Ansaugstutzen 14 befinden, mitgerissen werden und in das Hohlkörperinnere gelangen. Die Strömungsgeschwindigkeit im Hohlkörper 10 ist so gering, daß sich schwere Feststoffteilchen absetzen, nachdem sie durch die Ansaugstutzen 14 in den Hohlkörper hineingelangt sind. Dadurch füllt sich allmählich das kastenartige Unterteil des Hohlkörpers 10 mit Material vom Gewässergrund und gleichzeitig gräbt sich dieses Unterteil immer tiefer in denAs shown in FIG. 7, the water located in the hollow body is pumped out through a pipe 13, which is connected to a pump 15. As a result, it becomes water through suction nozzle 14 arranged on the underside of a box-like lower part of the hollow body 10 into the hollow body sucked in. The flow of the water flowing in through the intake port 14 is so strong that it is solid Material from the bottom of the water near which the suction openings are located the intake port 14 are, are entrained and get into the interior of the hollow body. The flow rate in the hollow body 10 is so small that heavy solid particles settle after they have passed through the Intake port 14 have entered the hollow body. This gradually fills the box-like lower part of the hollow body 10 with material from the bottom of the water and at the same time this lower part digs deeper and deeper into the
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■Gewässergrund ein, so daß eine feste Verankerung entsteht. Falls die Saugvorrichtung, welche das Wasser aus dem Hohlkörperinneren abpumpt, auch Feststoffe fördern kann, kann dieser Vorgang noch fortgesetzt werden, nachdem der Hohlkörper 10 mit festem Material vom Gewässergrund gefüllt ist, wobei durch die Leitung 13 und die Pumpe 15 auch festes Material abgepumpt wird und sich der Hohlkörper weiter eingräbt, wodurch die Festigkeit der Verankerung vergrößert wird.■ Bottom of the water body so that a firm anchorage is created. If the suction device, which pumps the water out of the interior of the hollow body, can also convey solids, can this process can be continued after the hollow body 10 is filled with solid material from the bottom of the water is, through the line 13 and the pump 15 also solid material is pumped out and the hollow body digs further, reducing the strength of the anchoring is enlarged.
Ein Vorteil dieser Ankermethode liegt darin, daß für den Hohlkörper verhältnismäßig wenig Material erforderlich ist, da der größte Teil der Masse des Ankers durch das vom Gewässergrund entnommene Material gebildet wird. Die Größe des Ankers kann, wie der Fachmann leicht sieht, außerordentlich verschieden sein. Bei einem Extrem kann der Anker beispielsweise zur Verankerung eines kleinen Bootes verwendet werden, während beim anderen Extrem mittels eines solchen Ankers eine Ölbohrinsel ganz oder teilweise verankert werden kann.An advantage of this anchor method is that relatively little material is required for the hollow body because most of the anchor's mass is made up of the material removed from the bottom of the water. the As those skilled in the art can easily see, the size of the anchor can vary greatly. At one extreme, the Anchors can be used, for example, to anchor a small boat, while at the other extreme by means of a such anchor an oil rig wholly or partially anchored can be.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8141 | Disposal/no request for examination |