DE2504694B2 - Selbstfahrendes aufnahmegeraet zum aufnehmen von auf dem meeresboden liegenden mineralen - Google Patents
Selbstfahrendes aufnahmegeraet zum aufnehmen von auf dem meeresboden liegenden mineralenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein selbstfahrendes Aufnahmegerät zum Aufnehmen von auf dem Meeresboden
liegenden Minerale, insbesondere Maganknollen, mit
einer ai: einem Fahrgestell angebrachten horizontalen,
in den Meeresboden einschneidenden Schneideinrichtung und einer damit zusammenarbeitenden Fördervorrichtung
sowie einem Fahrantrieb. Es ist ein selbstfahrendes Aufnahmegerät der genannten Art bekannt, das auf dem Meeresboden mit
Hilfe eines Gleiskettenantriebs verfahrbar ist. Das Gerät ist mit zwei koaxial angeordneten, gegenläufig
arbeitenden Schnecken an seinem in Fahrtrichtung liegenden vorderen Ende versehen. Zwischen den
Schnecken endet der Aufnahmeteil eines Blechwerkes, das das Material einem Hochförderer zuführt. Hinter
den Schnecken liegen der Schneckenform angepaßte Leitbleche, die den Transport des Materials durch die
Schnecken zum Becherwerk unterstützen sollen. Bei diesem Gera· besteht die Gefahr, daß die von den
Schnecken erfaßten Minerale oder auch die in der Nähe der rotierenden Schnecken liegenden und in Bewegung
geratenden Minerale in den nicht festen Meeresgrund eindringen bzw. aus dem Förderbereich der Schnecken
gelangen. Diese Minerale werden nicht erfaßt und gehen verloren. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß
der Fahrantrieb durch die Gleisketten infolge der nicht genügend festen Oberfläche des Meeresgrundes versagt
(US33 14 174).
so Es ist weiterhin ein Unterwasserschürfgerät mit einer den Gewässerboden abschürfenden Schneideinrichtung
bekannt, die aus einem Messer besteht, das von einerr Gestänge getragen wird, das seinerseits um eine
horizontale Achse am Fahrwerk befestigt ist. Da; Gestänge kann arretiert werden und dient zui
Höhenverstellung der Messer. Das Fördermittel besteh aus einem Förderrad mit nach außen vorgezogener
Rändern und einem förderbandartigen Gurt, der in Bereich des zu fördernden Materials zwischen dei
Rändern des Laufrades geführt ist. Das Förderrad is mit beweglich gelagerten Spaten ausgerüstet, die voi
einer im Inneren des Rades angeordneten Kurvenschei benführung gesteuert werden, und zwar derart, daß di>
Spaten etwa in radialer Richtung durch den förderband artigen Gurt gebildeten Raum hineinragen. Die Spate:
dringen bei dieser Vorrichtung bereits in den vor der Schneidmesser liegenden Raum ein, so daß auch di
Gefahr besteht, daß die zu fördernden Minerale i
Bewegung geraten, bevor sie von der Aufnahmevorrichtung
erfaßt werden und verlorengehen. (DT-OS 20 55 410).
Dieses bekannte Unterwasserschürfgerät geht von inem Schürfgerät aus, bei dem auf einer gemeinsamen
Starrachse zwei mit Rippen versehene Rolh-äder und das Förderrad drehbar gelagert sind. Die Starrachse ist
in einer Rahmenkonstruktion gelagert, die zugleich den Sammelbehälter bildet. Das bekannte Gerät trägt
zwischen den Rollrädern die bereits erläuterte Speichertrommel, die air, Auffangvorrichtung ausgebildet
ist und einen Roilbügel und weiterhin ein Gestänge für vor dem Gerät gleitende Kufen. An dem Rahmen ist
außerdem noch die Zugdeichsel um eine horizontale Achse drehbar befestigt, an der ein Schleppseil angreift.
Oje äußeren Räder des Förderrades sind radial nach
außen vorgezogen. Zwischen den Rädern ist das bereits erwähnte, den Gewässerboden abschürfende Messer
angeordnet (DT-OS 20 15 894).
Es ist weiterhin ein selbstfahrendes Aufnahmegerät bekannt, das mit drei Fahrwalzen versehen ist. Die
Aufnahmevorrichtung besteht aus Saugköpfen, in deren in Bewegungsrichtung vorderen Teil Saugkanäle eingelassen
sind, die zu einer Absaugvorrichtung führen. An der Vorderkante der Saugköpfe sind flexible Fortsätze
im Abstand voneinanderliegend angebracht, um das Abiösen und Aufnehmen des auf dem Meeresboden
Siegenden Minerals zu erleichtern. Auch bei dieser Vorrichtung besteht die bereits beschriebene Gefahr
(US 35 04 943).
Der Erfindung liegt ce Aufgabe zugrunde, ein
verfahrbares Aufnahmegerät der eingangs beschriebenen Art so auszubilden, daß soweit als möglich Verluste
beim Aufnehmen der auf dem Meeresgrund liegenden Minerale vermieden werden. Die Vorrichtung soll
möglichst einfach im Aufbau sein. Sie soll bei den in Frage kommenden großen Tiefen betriebssicher und
störungsfrei arbeiten, so daß sie auch über längere Zeit wartungsfrei betrieben werden kann. Der Fahrantrieb
soll weiterhin so ausgebildet sein, daß ein Steckenbleiben oder Eingraben der Fahrwerke durch ihre
Bewegung vermieden werden.
Die Erfindung besteht bei dem eingangs beschriebenen Aufnahmegerät darin, daß das Schneidwerkzeug an
einer schräg-hoch führenden Förderrinne angeschlossen ist, die das Mineral einem Hochförderer zuführt und
daß auf der Förderrinne eine Kratzerkette angeordnet
ist und daß die Förderrinne an ihrem Abwurfende um eine horizontale Achse schwenkbar im Fahrgestell
gelagert und höhenverstellbar ist. Das erfindungsgemäße Gerät hat den Vorteil, daß im vorderen Bereich der
Schneideinrichtung keine Vorrichtungen vorhanden sind, die die auf dem Meeresboden liegenden Minerale
in Bewegung setzen könnten, sondern daß vielmehr beim vorwärts verfahrbaren Aufnahmegerät zunächst
die Oberfläche des Meeresbodens unterschnitten wird. Ein Ausweichen der Minerale nach unten ist verhindert.
Die auf der Schneideinrichtung liegenden Minerale werden nunmehr von der Kratzerkette der Förderrinne
zugeführt und auf dieser zum Hochförderer transportiert. Durch die erfindungsgemäße Anordnung der
Schneidwerkzeuge wird beim Aufnahmevorgang ein Aufstauen des Minerals vermieden. Um sicher zu stellen,
daß das unterschnittene Mineral nicht ausweicht bzw. verlorengeht, kann die Kratzerkette bis in den vorderen
Bereich der Schneidwerkzeuge vorgezogen sein. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann die Schnittiefe
bzw. die Lage des Schneidmessers der Bodengestaltung angepaßt werden. Eine andere Ausführungsform
besteht darin, daß die Förderrinne und die Kratzerkette über ein Gestänge um eine oberhalb des Aufnahmebereiches
des Schneidwerkzeuges liegende horizontale Achse um ein Fahrgestell bzw. einen Kragarm
aufgehängt ist. Diese Aufhängung hat den Vorteil, daß cias so gebildete Förderrinnnensegment bei auftretenden
Hindernissen entgegen der Fahrtrichtung ausweichen kann. Andererseits bleibt jedoch die AbwurtsteHe
ίο am Ende der Förderrinne annähernd im gleichen Bereich. Bei kleinen Hindernissen kann das Förderrinnensegment
wie dargestellt ausweichen und das Hindernis überwinden. Ein weiterer Vorteil besteht
darin, daß die Schnittiefe sich praktisch selbsttätig allein durch das Eigengewicht und den Widerstand am
Meeresboden beim Schneiden einstellt.
Gemäß einer weiteren Ausbildung kann dabei die Förderrinne bzw. das Förderrinnensegment so ausgebildet
sein, daß bei seinem Ausschwenken über einen bestimmten einstellbaren Winkel eine Anzeige- bzw.
Steuereinrichtung eingeschaltet wird. Die Steuereinrichtung kann beispielsweise den Antrieb verlangsamen
oder jeden gewünschten Vorgang auslösen.
Insbesondere bei Aufnahmegeräten mit einer großen Schneidefront ist es zweckmäßig, mehrere Förderrinnen
nebeneinanderliegend und am Fahrgestell unabhängig voneinander schwenkbar und höheneinstellbar zu
lagern. Dabei können an die Förderrinnen Höheneinstelleinrichtungen angreifen, deren anderes Ende am
Fahrgestell ggfs. an einem Kragarm des Fahrgestells befestigt sind.
Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung kann die Höheneinstellung der Förderrinne bzw. jede
von mehreren Förderrinnen selbsttätig durch Meßgeräte in Abhängigkeit von der wahlweise gewünschten
Tiefe des Einschnitts des Schneidwerkzeugs eingestellt werden. Ein solches Aufnahmegerät kann auch über
einen Meeresboden mit Unebenheiten entlangfahren, wobei jedes Schneidwerkzeug sich selbsttätig auf eine
wahlweise eingestellte Schnittiefe einstellt.
Eine einfache Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß am Fahrgestell mehrere nebeneinanderliegende
Förderrinnen angeordnet sind, und daß unterhalb deren Abwurfenden im Fahrgestell ein
Querförderer angeordnet ist, der zu einem Hochförderer führt.
Weiterhin ist es zweckmäßig, in den Transportweg von den Förderrinnen zum Hochförderer eine Klassiereinrichtung
anzuordnen. Dabei kann die Klassiereinrichtung aus einem geneigten Klassiersieb bestehen, auf
dessen Vorderseite Druckwasser zugeführt ist.
Um einen Materialverlust innerhalb des Aufnahmegerätes zu vermeiden, können die Schräghochförderer
soweit als möglich durch Deckbänder abgedeckt sein. Im Interesse einer einwandfreien Fortbewegung des
Aufnahmegerätes kann der Fahrantrieb aus mehreren Schneckenpaaren bestehen, die jeweils in Fahrtrichtung
liegend mit gegenläufigen Schnecken versehen und gegenläufig angetrieben sind. Dabei können die
Schnecken mehrgängig insbesondere viergängig sein.
Im Interesse einer einfachen Einstellung der Höhenlage
des Aufnahmegerätes können die Schneckenpaare höhenverstellbar gelagert sein. Eine einfache Ausführungsform
besteht darin, daß beidseitig des Fahrgestells zwei Schneckenpaare mittels hydraulischer Verstellmittel
befestigt sind.
Der Schneckenantrieb vermeidet ein unnötiges Aufwühlen des Meeresgrundes. Weiterhin ist es
vorteilhaft, die Schnecken mit einem druckaufnehmenden Auftriebsmaterial wie syntaktischer Schaum zu
füllen, um die mechanische Widerstandskraft zu erhöhen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele
des Gerätes erläutert, und zwar zeigt
F i g. 1 eine Draufsicht des Gerätes, nämlich rechts teilweise im Schnitt,
Fig.2 eine Vorderansicht des Gerätes, nämlich rechts im Schnitt,
F i g. 3 einen Schnitt in der Ebene A-A nach F i g. 2,
Fig.4 eine Teilaufsicht auf eine abgewandelte Ausführungsform,
Fig. 5 eine Seitenansicht einer gegenüber der Ausführungsform nach Fig. 1—3 abgeänderten Ausführungsform.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 bis 3 besteht das Aufnahmegerät aus einem trapezförmigen Fahrgestell
1, an dessen in Fahrtrichtung »P« liegendem vorderem Teil ein Kragarm 2 angeordnet ist. An diesem
sind mehrere hydraulische Höheneinstelleinrichtungen 3 angelenkt. Im Fahrgestell 1 sind beim Ausführungsbeispiel
sechs Förderrinnen 4 unmittelbar nebeneinanderliegend schwenkbar um die horizontale Achse 5
befestigt. An den Seiten der Förderrinnen 4 greifen jeweils zwei Höheneinstelleinrichtungen 3 ein.
Die Förderrinnen 4 tragen an ihrem unteren, vorderen Ende ein Schneidwerkzeug 6. Außerdem ist
über jede Förderrinne 4 eine Kratzerkette 7 so angeordnet, daß sie das von den Schneidwerkzeugen 6
unterschnittene Mineral erfaßt, auf der Förderrinne nach oben weiterführt und an deren Abwurfende 8
abgibt. Das vordere Ende 9 der Kratzerkette 4 ist soweit vorgezogen, daß das Mineral von der Kette erfaßt wird,
sobald es von den Schneidwerkzeugen 6 unterschnitten ist. Das vordere Ende 10 des Schneidwerkzeuges 6 wird
mit Hilfe der Höheneinstelleinrichtung 3 auf eine je nach den gegebenen Verhältnisen erforderliche Schnitttiefe
gegenüber der Oberfläche des Meeresgrundes eingestellt. Diese Schnittiefe kann variieren, sie hängt
von dem Material des Meeresgrundes, von der Lagertiefe der erfaßten Materialien usw. ab. Diese
Einstellung der Schnittiefe kann mittels nicht dargestellter Meßwerkzeuge erfolgen. Die Einstellung der
Schnittiefe ist einmal abhängig von der Einsinktiefe der Fahrwerke, d. h. die Höhenlage des Aufnahmegerätes in
bezug auf den Meeresboden, zum anderen erfolgt die Einstellung der Schneidwerkzeuge in Abhängigkeit von
der jeweils gewünschten Schnittiefe, d. h. einem Abstand zwischen der Schneidekante der Schneidwerkzeuge
und der Oberfläche des Meeresgrundes. Diese Vorgänge können selbsttätig mit an sich bekannten
Meßeinrichtungen geregelt werden.
Unter den Abwurfenden 8 der nebeneinanderliegenden Förderrinnen 4 sind zwei Querförderer 11 im
Fahrgestell 1 angeordnet, die das von der Kratzerkette 7 weitergeführte Material zu einem in die Mitte des
Fahrgestells angeordneten Schräghochförderer 12 führen. Dieser kann aus einem Förderband unterschiedlicher
Bauart bestehen. Zur Vermeidung von Mincralvcrlusten
ist der Schräghochförderer 12 durch ein umlaufendes Deckband 13 abgedeckt. Der Schraghochfördercr
12 gibt das Mineral an eine Klassiereinrichtung 14 ab, die im Ausführungsbeispiel aus einem schräg
gestellten Klassiersieb 15 besteht. Oberhalb dieses Siebes ist eine Druckwasserzufuhr 16, beispielsweise in
Form von mehreren nebeneinandcrliegendcn Düsen oder dergleichen angeordnet. Das abgewaschen!
Bodenmaterial fällt durch die Öffnungen des Klassier siebes 15 ab, während das gewünschte Material über da
Klassiersieb 15 rutschend in einen Trichter W abgegeben wird, der seinerseits das Material zu einen
nicht dargestellten Hochförderer führt.
Das Fahrgestell 1 ist an seinen beiden in bezug auf di< Fahrtrichtung »P« vorderen Enden mit zwei Fahrwer
ken versehen, die beim Ausführungsbeispiel jeweils au:
ίο einem Schneckenpaar, zweier gegenläufiger und gegen
läufig angetriebener Schnecken 18a, 186 bestehen. Di< Schnecken sind viergängig.
Die beidseitig des Fahrgestells 1 angeordneter Schneckenpaare 18a, 186 sind einmal über Lenker 26 ar
dem Fahrgestell 1 angelenkt und zum anderen mittel! Hydraulikzylinder 27 höhenverstellbar.
Damit kann die Höhenlage des Aufnahmegeräte; einreguliert werden. Zur vollständigen Anpassung ar
Unebenheiten des Meeresbodens können di« Schneckenpaare 18,19 auch um ihre horizontale Achse
34 schwenkbar gelagert werden.
Im mittleren Bereich ist das Fahrgestell 1 auf einerr dritten Schneckenpaar 19a, 196 grundsätzlich gleichei
Bauform und Antriebsweise gelagert, so daß gleichsarr eine 3-Punkte-Abstützung gebildet ist.
Eine andere Bauweise besteht darin, daß die die Schnecken tragenden Gestelle 20 starr mit derr
Fahrgestell 1 verbunden sind.
Die Ausführungsform nach F i g. 4 unterscheidet siel· dadurch von der vorher beschriebenen, daß als Fahrwerke vier Schneckenpaare 21, 22, 23, 24 dienen wobei das Schneckenpaar 19a, 196 nach Fig. 1 bis 2 gleichsam durch zwei Schneckenpaare 23,24 ersetzt ist Zwischen diesen Schneckenpaaren können die Klassiereinrichtung, das untere Ende des Hochförderers usw gelagert sein. Die Schneckenpaare 23, 24 können zu einem Fahrgestell 25 verbunden sein, das um eine vertikale Achse und ggfs. auch um horizontale Achsen schwenkbar mit dem Fahrgestell 1 verbunden ist.
Die Ausführungsform nach F i g. 4 unterscheidet siel· dadurch von der vorher beschriebenen, daß als Fahrwerke vier Schneckenpaare 21, 22, 23, 24 dienen wobei das Schneckenpaar 19a, 196 nach Fig. 1 bis 2 gleichsam durch zwei Schneckenpaare 23,24 ersetzt ist Zwischen diesen Schneckenpaaren können die Klassiereinrichtung, das untere Ende des Hochförderers usw gelagert sein. Die Schneckenpaare 23, 24 können zu einem Fahrgestell 25 verbunden sein, das um eine vertikale Achse und ggfs. auch um horizontale Achsen schwenkbar mit dem Fahrgestell 1 verbunden ist.
Das in F i g. 5 dargestellte Aufnahmegerät unterscheidet sich von demjenigen nach Fig. 1 bis 3 im
wesentlichen dadurch, daß die Förderrinne 4 mit der Kratzerkette 7 und einem Gestänge 28 zu einem
Förderrinnensegment 29 vereinigt sind, das an einem Kragarm 30 des Fahrgestells 1 um eine horizontale
Achse 31 schwenkbar ist. Die Achsen 31 liegen etwa oberhalb des Bereiches des Schneidwerkzeuges 6. Zur
Höheneinstellung kann ein Hydraulikzylinder 32 dienen Diese Ausführungsform hat den Vorteil, daß sich die
Höhenlage des Schneidwerkzeuges selbsttätig in Abhängigkeit von der Festigkeit des Meeresbodens
einstellt.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß das Förderrinnensegment 29 beim Auftreten von Hindernissen
rückwärts nach oben schwenkt und dann die Hindernisse in dieser Stellung überlaufen kann. Das Förderrinnensegment
kann weiterhin mit einer Meßvorrichtung 33 versehen sein, die den Ausschlagwinkel des Förderrinnensegments
aufnimmt una anzeigt. Die Meßvorrich-
w) tung kann beispielsweise zwischen dem Gestänge 28
und dem Kragarm 30 angelenkl sein. Die Meßvorrichtung kann nicht nur zur Anzeige sondern auch zur
Regulierung des Antriebs bzw. zum Abschalten des Antriebs oder dergleichen verwendet werden.
»''· Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß das Abwurfende
8 der Förderrinne 4 stets im Bereich des Queriördercrs 11 bleibt, so daß keine Störungen in der
Mineralübergabe eintreten.
Hierzu 5 Blatt Zeichnungen
Claims (16)
1. Selbstfahrendes Aufnahmegerät für Mineralablagerungen auf dem Meeresboden, insi ndere
Manganknollen, mit einer an einem Fahrgestell angebrachten horizontalen, in den Meeresboden
einschneidenden Schneideinrichtung und einer damit zusammenarbeitenden Fördervorrichtung sowie
einem Fahrantrieb, dadurch gekennzeichnet,
daß das Schneidwerkzeug (6) an einer schräg-hoch führenden Förderrinne (4) angeschlossen
ist, die das Mineral einem Hochförderer zuführt, daB auf der Förderrinne (4) eine Kratzerkette (7)
angeordnet ist, daß die Förderrinne (4) an ihrem Abwuifende (8) um eine horizontale Achse (5)
schwenkbar im Fahrgestell (1) gelagert und höhenverstellbar ist.
2. Aufnahmegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderrinne (4) und die
Kratzerkette (7) über ein Gestänge (28) um eine oberhalb des Aufnahmebereiches der Schneidwerkzeuge
(6) liegende horizontale Achse (31) am Fahrgestell (1) bzw. einem Kragarm (30) aufgehängt
ist.
3. Aufnahmegerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Ausschwenken der
Förderrinne (4) über einen bestimmten einstellbaren Winkel eine Anzeige- bzw. Steuereinrichtung
eingeschaltet wird.
4. Aufnahmegerät nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Förderrinnen (4)
nebeneinanderliegend am Fahrgestell (1) unabhängig voneinander schwenkbar und höheneinstellbar
sind.
5. Aufnahmegerät nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an den Förderrinnen (4) eine
Höheneinstelleinrichtung (3) angreift, deren anderes Ende am Fahrgestell (1) gegebenenfalls an einem
Kragarm (2) des Fahrgestells (1) befestigt ist.
6. Aufnahmegerät nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Höheneinstellung der
Förderrinne (4) bzw. jede von mehreren Förderrinnen (4) selbsttätig durch Meßgeräte in Abhängigkeit
von der wahlweise gewünschten Tiefe des Einschnittes des Schneidwerkzeuges (6) eingestellt werden.
7. Aufnahmegerät nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß am Fahrgestell (1) mehrere
nebeneinanderliegende Förderrinnen (4) angeordnet sind, und daß unterhalb deren Abwurfenden (8) im
Fahrgestell (1) ein Querförderer (11) angeordnet ist, der zu einem Hochförderer führt.
8. Aufnahmegerät nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in den Transportweg von den
Förderrinnen (4) zum Hochförderer eine Klassiereinrichtung (14) angeordnet ist.
9. Aufnahmegerät nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Klassiereinrichtung (14) aus
einem geneigten Klassiersieb (15) besteht, auf dessen vorderen Seite Druckwasser (16) zugeführt ist.
10. Aufnahmegerät nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schräghochförderer (12)
innerhalb des Fahrgestells (11) durch Druckbänder (13) abgedeckt sind.
11. Aufnahmegerät nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Fahrantrieb aus
mehreren Schneckenpaaren (18a, 18b, 19a, 196, 21, 22, 23, 24) besteht, die jeweils in Fahrtrichtung
liegend mit gegenläufigen Schnecken versehen und
gegenläufig angetrieben sind.
12. Aufnahmegerät nach Anspruch 11, dadurch
gekennzeichnet, daß die Schneckenpaare (18a, 18ty höhenverstellbar gelagert sind.
13. Aufnahmegerät nach Anspruch 11 und 12,
dadurch gekennzeichnet, daß beidseitig des Fahrgestells (1) zwei Schneckenpaare (18a, \8b) mittels
hydraulischer Verstellmittel befestigt sind.
14. Aufnahmegerät nach Anspruch 11 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnecken mehrgängig,
insbesondere viergängig, sind.
15. Aufnahmegerät nach Anspruch 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneckenkörper
als Hohlkörper für Auftriebszwecke ausgebildet sind.
16. Aufnahmegerät nach Anspruch 11 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schnecken mit druckaufnehmenden Auftriebsmateria! gefüllt sind.
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