DE2522697A1 - Underwater mineral gathering system - has harvester travelling on sea bed with drive motor interconnected with pumping circuit - Google Patents

Underwater mineral gathering system - has harvester travelling on sea bed with drive motor interconnected with pumping circuit

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DE2522697A1 DE19752522697 DE2522697A DE2522697A1 DE 2522697 A1 DE2522697 A1 DE 2522697A1 DE 19752522697 DE19752522697 DE 19752522697 DE 2522697 A DE2522697 A DE 2522697A DE 2522697 A1 DE2522697 A1 DE 2522697A1
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Abstract

The underwater mineral gathering system includes a wheeled gathering unit (7) travelling on the sea bed, and a conveying tube arrangement for delivering the material to a submerged container (5) nearby and connected by a vertical discharge line. The latter incorporates an immersed pump, for discharge into a vessel above. The conveying tube arrangement includes a conveying pump (6) and a turbine (11) interconnected with each other by two lines and further lines to and from the container (4) and further lines (8, 17) to a hydraulic motor (18) on the gathering unit. This motor is driven by the pressure drop of the suction arrangement. The higher pressure side of the turbine has a connection (13a) to the sea water, and the motor has an inlet tube (18c) for introduction of clean sea water.

Description

Vorrichtung zum hydraulischen Gewinnen und Fördern von Mineralien vom Meeresgrund Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum hydraulischen Gewinnen und Fördern von Mineralien vom Meeresgrund bei großen Meerestiefen, mit einer von der Meeresoberfläche bis zum Meeresgrund reichenden Steigförderleitung, die zur Erzeugung eines aufsteigenden Saugförderstromes geeignete Förderaggregate aufweist und an deren unterem Saugmund eine sich über den Meeresboden bewegende Gewinnungsvorrichttng angeordnet ist, die mit mindestens einem Antriebsaggregat zum Antrieb einer Förderpumpe, eines Gewinnungswerkzeuges und / oder eines Fahrwerkes versehen ist. Device for the hydraulic extraction and conveying of minerals from the seabed The invention relates to a device for hydraulic extraction and mining minerals from the sea floor at great depths of the sea, with one of the sea surface to the sea floor reaching riser pipe, which for Generation of an ascending suction flow having suitable conveying units and at their lower suction mouth a recovery device moving over the seabed is arranged, which is equipped with at least one drive unit for driving a feed pump, a mining tool and / or a chassis is provided.

Derartige Vorrichtungen werden in Verbindung mit Schiffen beispielsweise zum Sammeln von auf dem Meeresgrund liegenden Manganknollen oder anderen wertvollen Mineralien verwendet.Such devices are used in connection with ships, for example for collecting manganese nodules lying on the seabed or other valuable ones Minerals used.

Als Förderaggregate zur Erzeugung des Sauförderstrome werden entweder direkt in die Otaigförderleitung eingeschalte Tauchpumpen oder sogenannte Rohrfördereinrichtungen verwendet, wie sie beispielsweise in der D?-P,S 2 o55 132 beschrieben sind.Either Submersible pumps or so-called pipe conveying devices connected directly to the Otaig conveyor line used, as described for example in D? -P, S 2 o55 132.

Bei direkter Absaugung der Mineralien vom Meeresgrund wird zwangsläufig ein großer Anteil von nicht nutzbarem Meeresboden mit angesaugt und gefördert. Dieser Ballast belastet nicht nur das Fördersystem durch zusätzliche Druckverluste und zusätzlichen Verschleiß, sondern ist auch umwelttechnisch schädlich. Werden die sllaststoffe nämlich an der Meeresoberfläche wieder ins Wasser gegeben, so ergeben sich eine starke Verschmutzung des Meerwassers und eine Schädigung der Meeresfauna und Meeresflora in dem betreffenden Gebiet mit den sich daraus ergebenden ökologischen Konsequen2en.With direct suction of the minerals from the seabed is inevitable a large proportion of unusable seabed is sucked in and promoted. This Ballast not only loads the conveyor system through additional pressure losses and additional wear and tear, but is also environmentally harmful. Will the Sllastic substances are put back into the water on the surface of the sea severe pollution of sea water and damage to marine fauna and marine flora in the area concerned with the resulting ecological Consequences.

Es ist deshalb notwendig, die Mineralien bereits am Meeresgrund vom Ballast zu befreien und ur den verwertbaren Anteil an die Meeresoberfläche zu heben. Hierzu wird die dem Saugmund der Steigförderleitung vorgeschaltete Gewinnungs- vorrichtung verwendet, die eine selektCGewinnung und/ oder eine Trennung von nutzbaren Mineralien und Ballaststoffen ermöglichen soll. Zu diesem Zweck benötigt die sich über den Meeresgrund bewegende Gewinnungsvorrichtung Antriebsaggregate für die Einrichtungen mit denen die selektive Gewinnung bzw. die Trennung vorgenommen werden. Fiir die selektive Gewinnung kann beispielsweise ein auf dem Meeresboden fahrendes "ahrwerk verwendet werden, das die gesamte Gewinnungsvorrichtung trägt und den Saugmund stets im richtigen Abstand vom Meeresboden hält. Gegebenenfalls kann der Saugmund auch mit bewegten Werkzeugen versehen sein. Für die Trennung der Mineralien vom Ballast kann beispielsweise eine Förderpumpe verwendet werden, die das Gut vom Meeresboden ansaugt und zunachst in einen Sinkkasten spült, aus dem der Ballast durch den Spülasserstrom ausgespült wird und die zum Boden absinkenden Mineralien vom Saugmund der Steigförderleitung angesaugt werden. Sowohl für das Fahrwerk oder das Gewinnungs- werk)Els auch für die der Gewinnungsvorrichtung zugeordnete gesonderte Förderpumpe werden Antriebsaggregate benötigt.It is therefore necessary to remove ballast from the minerals at the bottom of the sea and to raise the usable portion to the surface of the sea. For this purpose, the extraction system upstream of the suction mouth of the ascending conveyor line is Device used to enable selective extraction and / or separation of usable minerals and dietary fiber. For this purpose, the extraction device moving over the seabed requires drive units for the devices with which the selective extraction or separation is carried out. For the selective extraction, for example, an undercarriage moving on the seabed can be used, which carries the entire extraction device and always keeps the suction mouth at the correct distance from the seabed. If necessary, the suction mouth can also be provided with moving tools. For the separation of the minerals from the ballast For example, a feed pump can be used that sucks the material from the seabed and first flushes it into a gully, from which the ballast is flushed out by the flushing water flow and the minerals that sink to the bottom are sucked in by the suction mouth of the ascending delivery line. werk) Els drive units are also required for the separate feed pump assigned to the extraction device.

Bei der Anwendung dieser Technik in Meerestiefen von mehreren tausend Metern treten Schwierigkeiten im Hinblick auf die Energieversorgung dieser Antriebsaggregate auf. Elektrische Antriebe sind wegen der erförderlichen Druckkapselung der Elektromotore und der sehr großen Kabellänge problematisch Herkömmliche hydraulische Antriebssysteme benötigen eine gesonderte, zum Meeresboden führende Druckleitung, deren Kosten bei derartigen Meerestiefen enorm hoch sind.When using this technique at sea depths of several thousand Meters arise difficulties with regard to the energy supply of these drive units on. Electric drives are necessary because of the required pressure encapsulation of the electric motors and the very long cable length problematic with conventional hydraulic drive systems need a separate pressure line leading to the seabed, their costs such depths of the sea are enormously high.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine einfache und billige Energieversorgung der Antriebsaggregate der Gewinnungsvorrichtung zu schaffen.It is therefore the object of the invention to provide a simple and inexpensive energy supply the drive units of the extraction device to accomplish.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ausgehend von einer Vorrichtung der eingangs genannten Art vor, daß das Antriebsaggregat durch das Druckgefälle des Saugförderstromes hydraulisch angetrieben ist.To solve this problem, the invention proposes on the basis of one Device of the type mentioned above that the drive unit through the pressure gradient of the suction flow is hydraulically driven.

Bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung werden in besonders vorteilhafter Weise die Förderaggregate und die Steigförderleitung, die ohnehin erforderlich sind, zur Energieversorgung der Antriebsaggregate der Gewinnungsvorrichtung verwendet. Es genügt also, die Förderaggregate und die Steigförderleitung den Anforderungen entsprechend auszulegen.In the device according to the invention are particularly advantageous Way the conveying units and the ascending conveyor line, which are required anyway, used to supply power to the drive units of the extraction device. It is therefore sufficient for the conveyor units and the ascending conveyor line to meet the requirements to be interpreted accordingly.

Ein gesondertes Energieversorgungssystem für die Antriebsaggregate der Gewinnungsvorrichtung wird nicht mehr benötigt.A separate energy supply system for the drive units the extraction device is no longer required.

Hierdurch ergeben sich erhebliche Kostensparungen.This results in considerable cost savings.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung steht der Hochdruckanschluß des hydraulischen Antriebsaggregates mit dem umgebenden Meerwasser in Verbindung, während der Niederdruckanschluß mit der Steigförderleitung in Verbindung steht.According to a preferred embodiment of the subject matter of the invention is the high pressure connection of the hydraulic drive unit with the surrounding Sea water in connection, while the low-pressure connection with the riser pipe communicates.

Hierdurch wird das Antriebs aggregat nur von reinem Meerwasser durchströmt und unterliegt somit keinem nennenswerten Verschleiß durch das durchströmende Wasser. Dies ist wichtig im Hinblick auf die erforderlichen langen Standzeiten, denn jedes Aufholen der Gewinnungsvorrichtung ist mit erheblichem Kostenaufwand verbunden. Um völlig reines Meerwasser durch das Antriebsaggregat zu führen, ist weiterhin vorgesehen, daß am Hochdruckanschluß des Antriebsaggregates ein Verlängerungsstück angeordnet ist, das bis in einen vom aufgewühlten Meeresboden nicht verunreinigten Wasserbereich reicht. Hierdurch wird die Verunreinigung des Antriebsaggregates durch im Wasser befindliche Schwebstoffe vermieden.This means that the drive unit is only powered by pure seawater flows through and is therefore not subject to any noteworthy wear and tear from the water flowing through it. This is important in terms of the long service life required, because every Catching up the extraction device is associated with considerable costs. In order to lead completely pure seawater through the drive unit, is still provided that an extension piece at the high pressure connection of the drive unit is arranged, which is not contaminated by the agitated seabed Water area is enough. This prevents the drive unit from being contaminated Avoided suspended matter in the water.

Zweckmäßig steht der Niederdruckanschluß des Antriebaggregate mit der Steigförderleitung über eine Zweigleitung in Verbindung, die oberhalb von deren Saugmund in diese einmündet, wobei der Saugmund bzw. das Saugmundstück so bemessen sind, daß zwischen dem Druckanschluß des Antriebsaggregates und dem Eimündungsbereich in die Steigförderleitung ein zum Betrieb des Antriebsaggregates ausreichendes Druckgefälle herrscht.The low-pressure connection of the drive unit is expediently with it the ascending conveyor line via a branch line in connection, which is above the The suction mouth opens into this, the suction mouth or the suction mouthpiece so dimensioned are that between the pressure connection of the drive unit and the Eimündungsbereich a pressure gradient sufficient to operate the drive unit in the ascending conveyor line prevails.

Hierdurch ist es möglich, das Antriebsaggregat in beliebiger Entfernung von der Förderleitung anzuordnen, je nach dem, wie es dia Verhältnisse erfordern.This makes it possible to move the drive unit at any distance to be arranged by the delivery line, depending on how the circumstances require.

Alternativ ist im Einmündungsbereich der Zweigleitung ein wasserstrahlinjektor angeordnet, dessen Druckwassereingangsseite mit dem Niederdruckanschluß des Antriebsaggregates in Verbindung steht, dessen Förderstromeingang mit dem Saugmund in Verbindung steht und dessen Förderstromausgang mit der Steigförderleitung in Verbindung steht. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, daß der Wasserstrahlinjektor so ausgelegt werden kann, daß er lediglich das zum Ansaugen des Fördergutes erforderliche Druckgefälle erzeugt,das vom erforderlichen Druckgefälle im Antriebsaggregat unabhängig ist. Beim vorher erläuterten Ausführungsbeispiel mußte dagegen durch Verengung des Augmundstückes bzw. des Saugmundes ein Druckgefälle erzeugt werden, das dem erforderlichen Druckgefälle des Antriebsaggregates entspricht. Welche der beiden Ausführungsformen in der Praxis vorzuziehen ist, hängt weitgehend vom Verhältnis der gesamten benötigten Förderleistung zur gesamten benötigten Antriebsleistung des Antriebsaggregate ab. Weiterhin hängt die Wahl davon ab, ob das Fördergut große Durchtrittsquerschnitt benötigt, um Verstopfungen zu vermeiden Die Verstopfungsgefahr ist insbesondere bei der Verwendung eines Waserstrahlinjektors groß, und zwar insbesondere im Bereich des Saugnundes bzw. des Saugmundstückes.Alternatively, there is a in the junction area of the branch line water jet injector arranged, the pressure water inlet side with the low pressure connection of the drive unit is in connection, whose delivery flow input is in connection with the suction mouth and whose delivery flow outlet is in communication with the ascending conveyor line. These Embodiment has the advantage that the water jet injector can be designed can that he only the pressure gradient required to suck in the material to be conveyed generated, which is independent of the required pressure gradient in the drive unit. In the previously explained embodiment, however, had to be due to the narrowing of the eye mouthpiece or the suction mouth, a pressure gradient can be generated that corresponds to the required pressure gradient of the drive unit. Which of the two embodiments in practice is preferable, depends largely on the ratio of the total required output to the total required drive power of the drive units. Still hangs the choice depends on whether the conveyed material needs a large passage cross-section to avoid blockages to avoid The risk of clogging is particularly important when using a water jet injector large, in particular in the area of the suction nozzle or the suction mouthpiece.

Zweckmäßig ist das Antriebsaggregat als Hydromotor oder als Turbin e ausgebildet. In der Ausführungsform als Hydromotor ist das Antriebsaggregat beispielsweise für den Fahrwerksantrieb besonders geeignet. Für die Förderpumpe der Gewinnungsvorrichtung ist das Antriebsaggregat dagegen vorteilhafter als Turbine ausgebildet, die die Zum Antrieb der Pumpe erforderlichen Drehzellen bus es liefern kann.The drive unit is expedient as a hydraulic motor or as a turbine e trained. In the embodiment as a hydraulic motor, the drive unit is for example particularly suitable for the chassis drive. For the delivery pump of the extraction device is the drive unit, however, more advantageously designed as a turbine, which the Zum Drive the pump required rotary cells bus it can deliver.

Gemäß einer anderen Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung ist das Antriebsaggregat als direkt in die Steigförderleitung eingebaute Turbine ausgebildet, die oberhalb vom Saugmund der Steigförderleitung angeordnet ist und einen für den Durch mitt des Fördergutes ausreichenden Durchtrittsquerschnitt beläßt. Diese Ausführungsform ist besonders für Fälle geeignet, in denen das Fördergut wenig abrasiv ist. Hier wird der gesamte Förderstrom der Steigförderleitung zur Energieversorgung benutzt.According to another embodiment of the subject matter of the invention is the drive unit as a turbine built directly into the ascending conveyor line formed, which is arranged above the suction mouth of the ascending conveyor line and leaves a passage cross-section that is sufficient for the goods to be conveyed through. This embodiment is particularly suitable for cases in which the conveyed material is little is abrasive. Here, the entire delivery flow of the ascending conveyor line is used to supply energy used.

Drei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Figuren 1 bis 3 erläutert.Three embodiments of the invention are based on the following of Figures 1 to 3 explained.

In Figur 1 ist ein an der Meeresoberfläche schwimmendes Schiff mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet. Das Schiff 1 trägt eine Steigförderleitung, die in ihrer Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 2 bezeichnet ist. In die Steigförderleitung 2 ist eine Tauchpumpe 3 eingeschaltet, die als Kreiselpumpe ausgeführt ist und zum Durchsatz von einem Wasser- Feststoffgemisch geeignet ist. Diese Tauchpumpe 3 erzeugt das zur Aufrechterhaltung des Saugförderstromes erforderliche Druckgefälle und zusätzlich das zur Energieversorgung der weiter unten erläuterten Gewinnungsvorrichtung erforderliche Druckgefälle.A ship floating on the sea surface is shown in FIG denoted by the reference number 1. The ship 1 carries a riser pipe that is designated in its entirety by the reference number 2. In the ascending conveyor line 2, a submersible pump 3 is switched on, which is designed as a centrifugal pump and for Throughput of a water-solid mixture is suitable. This submersible pump 3 generates the pressure gradient required to maintain the suction flow and additionally that for the energy supply of the next recovery device explained below required pressure gradient.

Am unteren Ende der Steigförderleitung 2 ist ein Saugmund 4 angeordnet, der sich am Ende eines Saugmundstückes 4a befindet. Der Saugmund 4 saugt die vom Schlamm befreiten Mineralien vom Boden eines Sinkkastens 5 ab. In den Sinkkasten 5 wird das vom Meeresboden angesaugte Gemisch aus Mineralien und Ballast mittels einer Förderpumpe 6 gespült, derart, daß die Mineralien zum Boden des Sinkkastens 5 absinken, während die Ballaststoffe nach oben aus dem Sinkkasten 5 ausgetragen werden. Die Förderpumpe 6 weist ein an einem Fahrwerk 7 befestigtes Saugrohr 8 auf, an dessen unterem Ende sich ein Saugnund 9 befindet. Der Druckstutzen der Förderpumpe 6 steht über eine Rohrleitung lo mit dem Einlauf des Sinkkasten 5 in Verbindung. Die Förderpumpe 6 ist selbstverständlich zum Durchsatz eines Wasser-Feststoffgemisches geeignet.A suction mouth 4 is arranged at the lower end of the ascending conveyor line 2, which is located at the end of a suction mouthpiece 4a. The suction mouth 4 sucks the from Sludge freed minerals from the bottom of a gully 5. In the gully 5 the mixture of minerals and ballast sucked in from the seabed is used a feed pump 6 flushed so that the minerals to the bottom of the gully 5 sink while the fiber is discharged upwards from the gully 5 will. The feed pump 6 has a suction pipe 8 fastened to a chassis 7, at the lower end there is a suction nipple 9. The pressure port of the feed pump 6 is connected to the inlet of the gully 5 via a pipeline lo. The feed pump 6 is of course for the throughput of a water-solid mixture suitable.

Als Antriebsaggregat für die Förderpumpe 6 dient eine Turbine 11, die über ein Verbindungsstück 12 an die Förderpumpe 6 angeflanscht ist. Der Hochdruckanschluß 13 der Turbine 11 steht über ein Verlängerungsstück 13a mit dem umgebenden Meerwasser in Verbindung. Dieses Verlängerungsstück 13a ist so lang bemessen, daß es bis in den Bereich des klaren Meerwassers reicht, das vom aufgewirbelten Meeresboden nicht verunreinigt ist. Hierdurch wird der Turbine 11 stets sauberes nasser zugeführt, das nicht durch Schwebstoffe verunreinigt ist. Der Siederaltck -anschluß 14 der Turbine 11 ist über eine Zweigleitung 15 mit der Steigförderleitung 2 verbunden und mündet oberhalb von deren Saugmund 4 in diese ein.A turbine 11 serves as the drive unit for the feed pump 6, which is flanged to the feed pump 6 via a connecting piece 12. The high pressure connection 13 of the turbine 11 is connected to the surrounding sea water via an extension piece 13a in connection. This extension piece 13a is so long that it is in the area of the clear sea water is sufficient, that of the turbulent sea floor is not is contaminated. As a result, the turbine 11 is always clean wetter supplied that is not contaminated by suspended matter. The Siederaltck connection 14 of the turbine 11 is connected to the ascending conveyor line 2 via a branch line 15 and opens into this above its suction mouth 4.

Der Saugmund 4 der Steigförderleitung 2 ist so bemessen, daß zwischen dem Niederdruckanschluß 14 und dem Hochdruckanschluß 13 der Turbine 11 das zum Antrieb der Turbine 11 erforderliche Druckgefälle vorhanden ist.The suction mouth 4 of the ascending conveyor line 2 is dimensioned so that between the low pressure connection 14 and the high pressure connection 13 of the turbine 11 for driving the turbine 11 required pressure gradient is present.

Im Einmündungsbereich 16 der Zweigleitung 15 in die Steigförderleitung 2 zweigt eine weitere Zweigleitung 17 ab, die an den Niederdruckanschluß 18b eines Hydromotors 18 angeschlossen ist, der zum Antrieb der Räder des Fahrwerkes dient. Der Hochdruckanschluß 18a des Hydromotrors 18 steht ebenso wie der oben erläuterte Hochdruck,c=nschluß 13 der Turbine 11 mit dem umgebenden Meerwasser über ein Verlängerungsstück 18c in Verbindung. Das Verlängerulgsstück 1c ist auch hier solang, daß es mindestens in den Bereich des klaren Meerwassers reicht. Auch am Hydromotor 18 liegt das die Turbine 11 antreibende Druckgefälle an.In the confluence area 16 of the branch line 15 into the ascending conveyor line 2 branches off a further branch line 17, which is connected to the low-pressure connection 18b of a Hydraulic motor 18 is connected, which is used to drive the wheels of the chassis. The high pressure connection 18a of the hydraulic motor 18 is just like the one explained above High pressure, c = connection 13 of the turbine 11 with the surrounding sea water via an extension piece 18c in connection. The extension piece 1c is also here so long that it is at least reaches into the area of clear sea water. This is also due to the hydraulic motor 18 Turbine 11 driving pressure gradient.

Die in Figur 2 dargestellte Vorrichtung entspricht araitgehend der in Figur 1 dargestellten Vorrichtung, so daß für die gleichen Teile die gleichen Bezugszeichen verwendet werden konnten. Der Unterschied liegt darin, daß in dem in Figur 1 dargestellten Einmündungsbereich 16 ein Wasserstrahlinjektor 19 angeordnet ist, dessen Druckwassereingangsseite 20 mit dem Niederdruckanschluß 14 der Turbine 11 in Verbindung steht, dessen Förderstromeingang 21 mit dem Saugmund 4 in Verbindung steht und dessen Förderstromausgang 22 mit der Steigförderleitung 2 in Verbindung steht.The device shown in Figure 2 corresponds to the approximately device shown in Figure 1, so that the same parts for the same Reference symbols could be used. The difference is that in that The confluence area 16 shown in FIG. 1 is a water jet injector 19th is arranged, the pressure water inlet side 20 of which with the low-pressure connection 14 the turbine 11 is in connection, the delivery flow inlet 21 of which with the suction mouth 4 is in connection and its delivery flow outlet 22 with the ascending conveyor line 2 communicates.

Selbstverständlich kann bei der Ausführungsform gemäß Figur 2 auch das in Figur 1 dargestellte Fahrwerk mit Hydromotor vorgesehen werden. In diesem Falle muß hier die vom Hydromotor 18 kommende Zweigleitung 17 in die Zweigleitung 15 einmünden.Of course, in the embodiment according to FIG the chassis shown in Figure 1 can be provided with hydraulic motor. In this In this case, the branch line 17 coming from the hydraulic motor 18 must enter the branch line 15 merge.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 sind wieder soweit wie möglich die gleichen Bezugszeichen verwendet worden.In the embodiment according to Figure 3 are again as far as possible the same reference numerals have been used.

Bei dieser Ausführungsform der Erfindung ist die zum Antrieb der Förderpumpe 6 dienende Turbine 11a mit ihrer Niederdruckseite direkt an die Saugförderleitung 2 angeschlossen, während ihre Hochdruckseite zum Ansaugen der Mineralien vom Boden des Sinkkastens 5 dient. In diesem Falle wird also der gesamte an die Meeresoberfläche zu fördernde Fördergutstrom durch die Turbine 11tgedrückts die in diesem Falle ausreichende Durchtrittsquerschnitte für die im Fördergut vorhandenen Feststoffteile aufweist.In this embodiment of the invention, it is used to drive the feed pump 6 serving turbine 11a with its low pressure side directly to the suction delivery line 2 while its high pressure side is used to suck in the minerals from the bottom the gully 5 is used. In this case, the whole will be on the surface of the sea to be conveyed flow of conveyed material through the turbine 11tgedrückts which in this case is sufficient Has passage cross-sections for the solid parts present in the conveyed material.

Patentansprüche Claims

Claims (7)

Patentansprüche 1. Vorrichtung zum hydraulischen Gewinnen und Fördern von Mineralien vom Meeresgrund bei großen Meerestiefen,mit einer von der Meeresoberfläche bis zum Meeresgrund reichenden Steigförderleitung, die zur Erzeugung eines aufsteigenden Saugförderstromes geeignete Förderaggregate aufweist, und an deren unterem Saugmund eine sich über den Meeresboden bewegende Gewinnungsvorrichtung angeordnet ist, die mit mindestens einem Antriebsaggregat zum Antrieb einer Förderpumpe, eines Gewinnungswerkzeuges und/ oder eine Fahrwerkes versehen ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Antriebsaggregat ( 11, 11a, 18 ) durch das Druckgefälle des Saugförderstromes hydraulisch angetrieben ist. Claims 1. Device for hydraulic extraction and conveying of minerals from the sea floor at great depths, with one from the sea surface up to the seabed reaching riser pipe, which is used to generate a rising Has suction conveying flow suitable conveying units, and at their lower suction mouth an extraction device moving over the seabed is arranged which with at least one drive unit for driving a feed pump, an extraction tool and / or a landing gear is provided, which is noticeable t that the drive unit (11, 11a, 18) by the pressure gradient of the suction flow is hydraulically driven. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hochdruckanschluß ( 13, 18a ) des hydraulischen Antriebsaggregates ( 11, 18 ) mit dem umgebenden Meerwasser in Verbindung steht, während der Niederdruckanschluß ( 14, 18b ) mit der Steigförderleitung ( 2 ) in Verbindung steht. 2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the high pressure connection (13, 18a) of the hydraulic drive unit (11, 18) with the surrounding sea water is in communication, while the low-pressure connection (14, 18b) with the ascending conveyor line (2) communicates. 3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Niederdruckanschluß ( 14, 18b ) des Antriebsaggregates ( 11, 18 ) mit der Steigförderleitung ( 2 ) über eine Zweigleitung ( 15, 17 ) in Verbindung steht, die oberhalb von deren Saugmund ( 4 ) in diese einmündet, wobei der Saugmund ( 4 ) bzw. das Saugmundstück ( 4a ) so bemessen sind, daß zwischen dem Hochdruckanschluß ( 13, 18a ) des Antriebsaggreagtes ( 11, 18 ) und dem Einmündungsbereich ( 16 ) der Zweigleitung ( 15, 17 ) in be Steigförderleitung ( 2 ) ein zum Betrieb des Antriebsaggregates ( 11, 18 ) ausreichendes Druckgefälle herrscht. 3. Device according to claims 1 and 2, thereby characterized in that the low-pressure connection (14, 18b) of the drive unit ( 11, 18) with the ascending conveyor line (2) via a branch line (15, 17) in connection stands, which opens into this above its suction mouth (4), the suction mouth (4) or the suction nozzle (4a) are dimensioned so that between the high pressure connection (13, 18a) of the drive unit (11, 18) and the junction area (16) the branch line (15, 17) in be ascending conveyor line (2) for operating the drive unit (11, 18) there is a sufficient pressure gradient. 4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Einmündungsbereich ( 16 ) der Zweigleitung ( 15 ) ein Wasserstrahlinjektor ( 19 ) angeordnet ist, dessen DruckWassereingangsseite ( 20 ) mit dem Niederdruckanschluß ( 14 ) des Antriebsaggregates ( 11 ) in Verbindung steht, dessen Förderstromeingang ( 21 ) mit dem Saugmund ( 4 ) in Verbindung steht und dessen Förderstromausgang ( 22 ) mi *er Steigförderleitung ( 2 ) in Verbindung steht. 4. Device according to claims 1 and 2, characterized in that that in the junction area (16) of the branch line (15) a water jet injector (19) is arranged, the pressure water inlet side (20) with the low pressure connection (14) of the drive unit (11) is in connection, the delivery flow input of which (21) is in connection with the suction mouth (4) and its delivery flow outlet (22) is connected to the ascending conveyor line (2). 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß am Hochdruckanschluß ( 13, 18a ) des Antriebsaggregates ( 11, 18 ) ein Verlangerung;-stück ( 13a, 18c ) angeordnet ist, das bis in einem vom aufgewühlten Meeresboden nicht verunreinigten Wasserbereich reicht. 5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that that at the high pressure connection (13, 18a) of the drive unit (11, 18) an extension piece (13a, 18c) is arranged, which is up in one of troubled Sea floor uncontaminated water area is enough. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsaggregat ( 11, 11a, 18 ) als Turbine ( 11, 11a, ) oder Hydromotor ( 18 ) ausgebildet ist. 6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that that the drive unit (11, 11a, 18) as a turbine (11, 11a,) or hydraulic motor (18) is formed. 7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsaggregat als direkt in die Steigförderleitung ( 2 ) eingebaute Turbine ( 11a ) ausgebildet ist, die oberhalb vom Saugmundstück der Steigförderleitung ( 2 ) angeordnet ist und einen für den Durchtritt des Fördergutes ausreichenden Durchtrittsquerschnitt beläßt. 7. Apparatus according to claim 1, characterized in that the drive unit designed as a turbine (11a) built directly into the ascending conveyor line (2) which is arranged above the suction mouthpiece of the ascending conveyor line (2) and a passage cross-section that is sufficient for the conveyed material to pass through leaves. L e e r s e i t eL e r s e i t e
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