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Vorrichtung zum Abfördern
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von schüttfähigem Gut Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum
Abfördern von schüttfähigem Gut, insbesondere unter Wasser lagerndem Sand, Kies
o.dgl., mit einem hydraulisch angetriebenen Schaufelrad, welches am Ende einer das
abzufördernde Gut aufnehmenden Förderleitung angeordnet ist.
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Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (DT-OS 1 484 781) ist jeder
Schaufel des Schaufelrades eine separate Zelle zugeordnet, die das aufgenommene
Schüttgut beim Vorbeilaufen an der
Förderleitung in diese entlädt.Nachteilig
bei dieser Ausbildung ist, daß die gerade nicht an der Förderleitung vorbeilaufenden
Schaufeln im abzufördernden Gut steckenbleiben und das Schaufelrad blockieren. Dabei
besteht keine Möglichkeit, z.B. durch in die Förderleitung eingeleitete Druckluft
oder durch Wasser die steckengebliebene Schaufel freizuschwemmen. Ferner ist es
bei einem Saugbaggerkopf bekannt (DT-PS 590 428), ein Schaufelrad auf einer hohlen
Achse drehbar zu lagern, die an die Förderleitung angeschlossen ist. Die Schaufeln
entladen dabei durch öffnungen der Hohlachse das aufgenommene Gut in diese Achse,
von wo es durch die Förderleitung abgefördert wird. Auch hier besteht der Nachteil,
daß das Schaufelrad zum Festfressen neigt, da nicht ständig alle Schaufeln zur Förderleitung
hin offen sind. Außerdem sind die geschlossenen Abschnitte der Hohlachse dem Erreichen
einer hohen Förderleistung abträglich.
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Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, den geschilderten Mängeln
abzuhelfen und eine Fördervorrichtung vorzuschlagen, deren Schaufelrad auch bei
großer, unter erheblichem Kraftaufwand erfolgenden Förderleistung nicht zum Festklemmen
oder Verstopfen neigt und daher bei unterWasser lagerndem Sand, Kies o.dgl.
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auch für große Wassertiefen geeignet ist.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Schaufelrad
einen zentralen, in radialer Richtung ständig zu allen Schaufeln hin vollständig
offenen, axial mit der Förderleitung kommunizierenden Sammelraum für das Fördergut
aufweist und an einer Seite mit dem Rotor eines Hydraulikmotors verbunden ist.
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Hierdurch wird der Vorteil erreicht, daß alle Schaufeln ständig zur
Förderleitung hin offen sind, so daß insbesondere bei mit
zugeführtem
Druckmedium arbeitenden Vorrichtungen, z.B. bei unter Wasser arbeitenden Baggern,
das Schaufelrad jederzeit freischwemmbar ist. Die fliagende Verbindung mit dem Hydraulikmotor
ergibt eine einfache, störungssichere Lagerung, so daß das Schaufelrad große Kräfte,
z.B. bis zu 10.000 kg, am Ort der Schüttgutaufnahme ausüben kann.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Hydraulikmotor
von einem Gehäuse umschlossen, das ständig mit ausleckendem Hydraulikmedium gefüllt
ist. Durch dieses ausleckende Hydraulikmedium wird bei unter Wasser arbeitenden
Baggern dem Wasserdruck entgegengewirkt, so daß eine Einschwemmung von Schmutz,
Sand o.dgl. ausgeschlossen ist. Gleichzeitig werden durch das ausleckende Hydraulikmedium
die Lager des'Motors bzw.
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des Schaufelrades geschmiert.
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Die nachstehende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung
dient im Zusammenhang mit beiliegender Zeichnung der weiteren Erläuterung. Es zeigen:
Fig. 1 eine teilweise geschnittene Ansicht einer Vorrichtung zum Abfördern von unter
Wasser lagerndem Gut; Fig. 2 eine Ansicht der Vorrichtung in Richtung des Pfeiles
A in Fig. 1 und Fig. 3 eine abgewandelte Ausführungsform.
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Ap einem nach unten ragenden Schenkel 1 eines in sich starren Gehäuses
2 ist ein abgeschlossenes Gehäuse 3 für einen Hydraulikmotor fest angeordnet, dessen
umlaufender Rotor in Fig. 1 mit dem Bezugszeichen 4 bezeichnet ist. Der llydraulikmotor
ist ein handelsübliches Bauteil und braucht daher im einzelnen hier nicht beschrieben
zu werden. Der an zwei Seiten in Lagern, von denen
in Fig. 1 lediglich
ein Lager 5 sichtbar ist, drehend gelagerte Rotor wird innen über Leitungen 6, 7
mit Hydraulikmedium, z.B.
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versorqt, Ol,weches den Rotor 4 in Umlauf versetzt. Eine weitere Leitung
8 führt in das Innere des Gehäuses 3. Die an den Hydraulikmotor bzw. das Gehäuse
3 angeschlossenen Enden der Leitungen 6, 7 und 8 sind von einem Gehäuse 9 überfangen,
das durch eine Trennwand 11 in zwei Kammern unterteilt ist.
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Auf einen links vom Lager 5 gelegenen Wellenstummel des Rotors 4 ist
unmittelbar ein Schaufelrad 12 aufgekeilt und damit in der aus Fig. 1 ersichtlichen
Weise fliegend gelagert. Zwischen dem Wellenstummel und dem mit ihm verbundenen
Schaufelrad 12 und dem ortsfesten Gehäuse 3 ist eine Gleitringdichtung 13 angeordnet.
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Das Schaufelrad 12 besteht aus mehreren Schaufeln, die jeweils zwei
Seitenwände 14, 15 sowie diese Seitenwände miteinander verbindende Rückwände 16
(vgl. Fig. 2) aufweisen. Wie insbesondere aus Fig. 1 hervorgeht, wird auf diese
Weise in' der Mitte der Schaufeln ein zentraler, in radialer Richtung ständig zu
allen Schaufeln hin offener Sammelraum 17 gebildet. An der dem Rotor 4 des Hydraulikmotors
abgekehrten Seite des Schaufelrades 12 ist ein Ringflansch 18 fest angeordnet, welcher
frei in einer von zwei lösbar miteinander verbundenen, kreisringförmigen Teilen
19, 21 gebildeten Ringnut umläuft. Das Teil 19 ist fest mit dem Einlaßende einer
rohrförmigen Förderleitung 22 verbunden, die durch das Gehäuse 2 hindurchverläuft
und an eine Abförderleitung 23 angeschlossen ist. Bei einem unter Wasser arbeitenden
Schaufelrad 12 führt die Leitung 23 zur Wasseroberfläche.. Am Ort des Ringflansches
18 ist der Sammelraum 17 in Axialrichtung des Schaufelrades 12 gegenüber der Förderleitung
22 vollständig offen. Bei einem Saugbagger wird in den Leitungen 22, 23 ein Unterdruck
erzeugt. Bei der dargestellten Ausführungsform
handelt es sich um
eine Druckmittel-Fördervorrichtung, bei der über eine Leitung 24, die an einer Platte
25 in die Förderleitung 22 mündet, ein Druckmittel, beispielsweise Druckluft oder
wird/ Druckwasser eingeleitetm.Dieses Druckmedium strömt durch die Leitungen 22,
23 zurück und nimmt dabei in an sich bekannter Weise das von den Schaufeln 12 in
den Sammelraum 17 gebrachte Material mit. Bei einem unter Wasser arbeitenden Schaufelrad
führt die Leitung 24 ebenfalls bis zur Wasseroberfläche und wird von dort mit Druckmittel
gespeist.
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Wie insbesondere aus Fig. 1 hervorgeht, befindet sich zwischen den
Eingangsöffnungen der Schaufeln 12, die in an sich bekannter Weise mit Schneidgliedern
26 versehen sein können, und der durch die Teile 18, 19 und 21 bestimmten Einlaßseite
der Förderleitung 22 keinerlei Hindernis, welches die Abförderung des Gutes beeinträchtigen
könnte. Daher ist die mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erzielbare Förderleistung
besser als bei bekannten Vorrichtungen.
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Bei der dargestellten Ausführungsform ist das Schaufelrad fliegend
unmittelbar am Rotor 4 des Hydraulikmotors gelagert. Der von den Teilen 19 und 21
gebildete Ringnut eingreifende Ringflansch 18 dient lediglich dem Anschluß des Sammelraums
17 an die Förderleitung 22. Tragende Funktion übernimmt diese Verbindung normalerweise
nicht, obwohl es denkbar wäre, z.B.
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durch entsprechende Versteifung der Förderleitung 22, das Schaufelrad
12 auch an der Stelle des Ringflansches 18 drehend zu lagern.
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Gemäß einer anderen (nicht dargestellten) Ausführungsform der Erfindung
ist vorgesehen, die in Fig.l gezeigte Anordnung zu
"verdoppeln",
indem man der Förderleitung 22 zusätzlich noch eine nach links hin gerichtete öffnung
mit entsprechenden Teilen 19 und 21 gibt, in welcher der Ringflansch 18 eines symmetrisch
zum dargestellten Schaufelrad 12 angeordneten und angetriebenen, weiteren Schaufelrades
eingreift.
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Eine bei allen unter Wasser arbeitenden Fördervorrichtungen auftretende
Schwierigkeit besteht darin, daß unter dem Einfluß des herrschenden Wasserdruckes
Verschmutzungen wie Sand, -Kies o.dgl.
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in die Antriebseinrichtung und in die Lager eingeschwemmt werden.
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Um dieser Schwierigkeit zu begegnen, ist erfindungsgemäß folgendes
vorgesehen: Das normalerweise an dem Rotor 4 des Hydraulikmotors vorgesehene Sicherheitsventil
wird entfernt, so daß eine Öffnung 31 freigelegt wird, durch welche Hydraulikmedium
ständig aus dem Motor in das Innere des Gehäuses 3 ausecken kann. Dieses ausleckende
ö1, welches in Abhängigkeit von der Wassertiefe einen geringfügig größeren Druck
als der zugeordnete, auf der Außenseite des Gehäuses 3 herrschende Wasserdruck hat,
wirkt der Einschwemmung von Verschmutzungen in das Gehäuse 3 entgegen.
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Das Gehäuse 3 ist auf diese Weise vollständig mit Hydraulikmedium
gefüllt, das auch zu den Lagern, z.B. dem Lager 5, des Hydraulikmotors fließt und
diese ständig schmiert und ebenfalls -dort das Eindringen von Schmutz verhindert.
Weiterhin fließt das ausleckende Hydraulikmedium über nicht dargestellte Durchlässe
auch in die untere Kammer, die von der Trennwand 11 im Gehäuse 9 gebildet wird.
Die mit dem Innern des Gehäuses 3 verbundene Leitung 8 dient der Rückleitung des
ausleckenden Hydraulikmediums.
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Wie in Fig. 1 gestrichelt dargestellt, kann gemäß einer weiteren Ausgestaltung
der Erfindung im Innern des Sammelraumes 17, vorzugsweise koaxial eine Düse 32 vorgesehen
Werden, die (in nicht
dargestellter Weise) mit einer Leitung zur
Zu'führung eines weiteren Druckmittels, vorzugsweise Druckwasser, verbunden wird.
Das aus der Düse 32 austretende Druckmittel dient der weiteren Erhöhung der Förderleistung
und unterstützt insbesondere auch die Freischwemmung des Schaufelrades, wenn dieses
sich in hartem Gut festgefressen haben sollte. Normalerweise ist mit einem solchen
Festfressen jedoch nicht zu rechnen, da z.B. dann, wenn die in Fig. 1 unten gelegene
Schaufel 12 im zu fördernden Gut festsitzt, Druckwasser über die oben gelegene Schaufel
unmittelbaF zum Sammelraum17 und in die untere Schaufel strömen kann, wodurch auch
die untere Schaufel wieder freischwemmbar ist.
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Bei der dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist lediglich
das Schaufelrad 12 fliegend am Rotor 4 des Hydraulikmotors gelagert. Bei einer anderen
Ausführungsform der Erfindung kann auch der Rotor des Hydraulikmotors 4 gemeinsam
mit dem Schaufelrad 12 fliegend gelagert sein.
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Die beschriebene Vorrichtung ist in erster Linie für Saug- oder Druckluftbagger
bestimmt, sie eignet sich grundsätzlich jedoch auch zur Abförderung trockener Schüttgüter.
Besonders günstig ist die erfindungsgemäße Vorrichtung in großen Wassertiefen und/oder
bei fest abgelagerten Materialien einsetzbar. Statt eines hydraulischen, könnte
man auch einen elektrischen Motor verwenden, jedoch erscheint ein Hydraulikmotor,
der direkt mit dem Schaufelrad verbunden ist, vorteilhafter, da ein Elektromotor
in der Regel noch die Zwischenschaltung eines Getriebes erfordert. Prinzipiell sind
jedoch Elektro- undHydraulikmotoren einander äquivalent. Die erfindungsgemäße Lösung
ermöglicht die Übertragung größter Kräfte bei kleinster Bauweise
und
geringen Drehzahlen auf die Schaufeln. Durch das Ausfüllen des Gehäuses 3 mit ausleckendem
Hydraulikmedium erfolgt ein automatischer Druckausgleich, der sich selbständig entsprechend
der Einsatztiefe des Schaufelrades einstellt. Auch dies trägt dazu bei, daß die
erfindungsgemäße Vorrichtung auch bei größten Tiefen unter Wasser eingesetzt werden
kann. Die kleine Bauweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung ermöglicht zudem einen
guten Eingriff und ein freies Einschneiden des Schaufelrades in die abzubauende
Materialablagerung.
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In Fig. 3 ist eine abgewandelte Ausführungsform der Erfindung dargestellt,
wobei einander entsprechende Teile mit denselben Bezugszeichen versehen.sind. Der
wesentliche Unterschied der Ausführungsform gemäß Fig. 3 zu der Ausführungsform
gemäß Fig.
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und 2 besteht darin, daß das Schaufelrad 12 an seiner Antri-ebsseite
mit der Förderleitung 22 verbunden ist. Auf diese Weise ist das Schaufelrad 12 auf
der anderen Seite völlig frei und kann dort völlig unbehindert in das abzufördernde
Material einschneiden.
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Im einzelnen besteht das Schaufelrad der Fig. 2 aus den beiden Seitenwänden
14, 15, von denen die Seitenwand 15 den Sammelraum 17 auf der einen (in Fig. 3 links
gelegenen) Seite verschließt.
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Das Schaufelrad ist über einen Ringflansch 33 starr mit dem Rotor
34 des liydraulikmotors verbunden. Dieser Rotor ist ringförmig ausgebildet und sitzt
auf einer Hohlwelle 35, die durch den Motor hindurch eine Verbindung zwischen dem
Sammelraum 17 und der Förderleitung 22 herstellt. Der Rotor 34 kann in an sich bekannter
Weise direkt hydraulisch angetrieben werden. Er sitzt im Gehäuse 3, welches zu dem
bereits angegebenen Zweck ebenfalls mit ausleckendem Hydraulikmedium gefüllt ist.
Der Rotor 34 und das mit ihm starr verbundene Schaufelrad 12 laufen
in
Lagern 5 um, die am Gehäuse 2 bzw. 3 fest angeordnet sind.
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An der tibergangsstelle der Hohlwelle 35 in die Förderleitung 22 steht
die Hohlwelle etwas über und stellt auf diese Weise die Verbindung zur Förderleitung
vor. Eine aus den Teilen 18, 19 und 21 gebildete Flanschverbindung (Fig.l) ist an
dieser Stelle nicht unbedingt erforderlich.
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Obwohl es vorteilhaft ist, das Schaufelrad 12 gemäß Fig. 3 unmittelbar
mit einem ringförmigen Rotor 34 eines Hydraulikmotors zu verbinden, ist es in anderen
Anwendungsfällen der Erfindung auch möglich, statt des Rotors 34 einen Zahnkranz
mit der Hohlwelle 35 zu verbinden und diesen - gegebenenfalls unter Zwischenschaltung
von Getriebemitteln, wie Zahnräder und/oder Ketten - von einem Motor 36 anzutreiben,
wobei der Motor 36 ein Hydraulik- oder Elektromotor mit hohem Drehmoment sein kann.
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Der Motor 36 und die von ihm zum Schaufelrad fahrenden Getriebemittel
sind in Fig. 3 strichpunktiert angedeutet.
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Im Gegensatz zu bekannten Baggern entsteht bei der erfindungsgemäßen
Vorrichtung an den Drehflächen keine große Reibung, so daß der Verschleiß äußerst
gering ist.
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L e e r s e i t e