DE2628198A1

DE2628198A1 - Schleppkopf

Info

Publication number: DE2628198A1
Application number: DE19762628198
Authority: DE
Inventors: Johannes Franciscus Re Andreae
Original assignee: BOS KALIS WESTMINSTER GROUP NV
Current assignee: BOS KALIS WESTMINSTER GROUP NV
Priority date: 1975-06-30
Filing date: 1976-06-23
Publication date: 1977-01-20
Also published as: FR2316386A1; FR2316386B1; BE843467A; GB1543801A; NL7507759A; US4083132A

Description

Patentanwälte Dipl.- Ing. W. Scherrmann Dr.- Ing. R. Rüger

7300 Esslingen (Neckar), Webergasse 3. Postfach 348

23. Juni 1976 reifen

PA 19 fa StU ttg art (0711) 356539

35 9619 Telex 07 256610 smru

*) R *} P 1 Q fi Telegramme Patentschutz £. U L· U ICO Essiingenneckar

Bos Kalis Westminster Group N.V.
Sliedrecht, Niederlande.

Schleppkopf

Die Erfindimg bezieht sich auf ein Verfahren zum Lockern und Aufsaugen von Bodenmaterial durch Anwendung eines Schleppkopfes mit wenigstens einem Messer zum Lockern des Bodens und Mitteln zur Herstellung eines gut saugbaren Gemisches.

Ursprünglich wurden zwei Schleppkopfarten, wie diese durch Schleppkopfsaugbagger zum Aufsaugen von Bodenmaterial von einem Meeres-, Flussoder Seeboden verwendet werden, unterschieden. Die eine Art arbeitet im wesentlichen mit hydraulischen Kräften, wobei das Bodenmaterial durch Erosion gelockert und aufgesaugt wird. Eine solche Schleppkopfart eignet sich insbesondere zum Aufsaugen von Sand. Wohl hat man schon Massnahmen vorgeschlagen, den Boden durch Wasserstrahlen u. dergl. einigermassen vorzubearbeiten. Die andere Art arbeitet im wesentlichen mit mechanischen Mitteln, wie mit einem oder mehreren Messern. In mehr zusammenhangedem Bodenmaterial wie Ton ist es erwünscht, Messer anzuwenden.

609883/0341

Auch hat 120.11 r-ckon vorgeschlagen, ei non Saugkopf so auszuführen, ae.ss er oliue jeck-ri UinLsu für verschiedene Bodenarten geeignet ist.

Die Erfindung bezweckt ein verbessertes Verfahren der eingangs erräl-ntoy. Art sovie eir.cn verbesserten Schleppkopf, sät &cm dieses Verfahren durch··- geführt ve.* den kann.

Zu dieses Zweck \/ira erfin&ungEgeinass vorgeschlagen, "beim Aijfsawgen von Bodenmateriai ditrch einen Schleppkopf mit wenigstens einem Messer einen kräftigen Wasserstrahl im wesentlichen parallel längs des oberen Rands des Messers zu richten« E5.n Schleppkopf der erwähnten Art ist dasu er~

der gsgcirSss mit eine:n Wa5sei*dut'chführvmgsk8.aal vei*seheii₅/Eich parallel

zum oberen Rand des Messers an diesen Rand anschliesst und in die Saugleitung des Sehleppkopfes Kündet. Es hat sich herausgestellt, dass J«it einsm so3.chen Verfahren und einem solchen Schleppkopf eine bedeutend höhere Konzentration an Feststoff im aufgesaugten Gemisch erhalten wird.

Dabei kann insbesondere das angesaugte Wasser, das als Transportvasser für das Gemisch wirksam sein vrird, rait nöglichst konsentric-rbem Si-rshl durch den Kopf geführt verden. Bei deu üblichen Schleppkopf en jait Messern können örtlich. Wassergeschwindigkeiten in der Grossenordnung von 1 ία/sec auftretenj wahrend der Wasserstrom anmeldungsgenäss so konzentriert \rira_s dass nahezu konstante Geschwindigkeiten in der Grössenordmrog von 3-6 m/sec des V7assers und des Gemischstroms durch den Schleppkopf bis in die Saugleitung effektiv wirksam sind, wodurch niedrigere Wascergeschwinäigkeitea vermieden werden und die Möglichkeit einer Verstopfung durch Ablagerung verringert wird.

Die Erfindung wird jetzt unter Hinweis auf die Zeichnung, in der einige Ausfuhrungsbeispiele dargestellt sind, näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine sehernatische und perspektivische Unteransicht eines erfindungsgercäs s en Schlappkop fes;

609883/0341

Fig. 2 eine Hinteransicht des SehleppLopfes · nach Fig. 1; Fig. 3 eine Seitenansicht des Sehleppkopfes nach Fig. 1; Fig, !} einen vertikalen Querschnitt des Schleppkopfes nach Fig. 1;

Fig. 5 eine scheEiatische Uateransicht einer variierten Ausführung eines Schleppkopfes und

Fig. 6 drei variierte Ausführungen von Elementen für ein Schneidmesser.

Der in der Zeichnung dargestellte Saugkopf enthält einen Anschlussteil 1 für eine Vertondung mit einem Saugrohr eines Schlüppkopfsaugliaggers« Der Kopf selber ist iß allgemeinen wit 2 "bezeichnet und enthält xvei Kenäle oöor rinnenförrdge Zuführraigsrohre 3» durch d5e Y/acser vor, über und/oder hinter am im allgemeinen r/dt h bezeichneten Messer vorbei st-rosisn kann. Dieses Kesser hat in Unteran'iieht eine V-Foriu, deren Spitze in der Sehlepprichtung gerichtet; ict. Der Boden, über den und in dem der Schleppkopf fortgeschleppt v;h-d, isrb mit 5 angegeb&n (Fig. 2 und h), vährend mit 6 (in Fig. h) die Bodentchnitten "boseichnet sind, ^T.n.e diese durch das Kesse:·* k gelöst werden und in die Rinnen oder Bohre 3 gelangen. Der Schleppkopf selber ruht durch Sehlitten 7 auf dem Boden. Dierse- Schlitten sind to ausgebildet, dass boira Saugen nahezu kein Wasser aus der Umgebung unter den Schlitten hindurch cngeaauicl werden \rirdj so dass der Wasserstr-oai konzentriert über ßio Rohre 3 zugeführt vird. In Fig. 3 ist wit 8 ein hydraulischer Zylinder angegeben, durch den die Lage des Schleppkopfes 2 zum Saugrohranschluss 1 eingestellt -werden kann. Zu diesem Zwack befindet sich zmselisn dem Kopf und dein Saugrohr ein Gelenk 9· Auf der Oberseite des Messers befinden sich eine Anzahl Führungsschaufeln 10. Der Eingang der Rinnen oder Rohre ist mit 11 bezeichnet_s Afährend der Pfeil die Ströiriungsrichtviig des angesaugten Wassei's angibt.

Die Oberfläche des Querschnitts des Saugrohranschlusses 1 entspricht im wesentlichen d«r Suinsie der Querschnittsoberflache der beiden Rohre 3, so dass eine nahezu konstante St-römungsgesch-vrindigkeit erhalten verden uird.

609883/0341

Wie insbesondere aus den voi-tikalen Querschnitt in Fig. h hervorgeht, wird das Boaemnaterial dui'ch die "beiden Schenkel des V-förmigen Messers U in Schnitten 6 nach oben in die Rinnen 3 geführt. Dareh ihr Eigengewichts abhängig von der Eohaüion des Bodens, werden diese Schnitten auf den oberen Rand des Messers abbröckeln. Durch die verhältnisnä-.sig hohen Wassergeschvnndigkeiten von 3-6 m/eee in den Kanälen 3 vcröen die Eodcnteilchen in diesen Kanälen erodiert. tm& wird das Gemisch gebildet. Durch die Strömung parallel suia Messer wird nahe der Spitze des V eine verhältnismassig hohe Konzentration der Bodenteilchen in Transportvasser erhalten verden.

Die Ausführung nach Fig. 5 unterscheidet sich dadurch V¹On der nach Fig. 1, dass die Wasserrohre 3 ganz parallel zu den Schenkeln des V-förmigen Messers Π verlaufen, während das Messer ausserdem eine abgestumpfte Spitse 12 aufweist.

Obwohl das Hesser einstückig hergestellt sein kann, besteht es im Beisp3.el . aus einzelnen Eiensnten, von denen in Fig. 6 drei Varianten 13, 1^ und 15 dargestellt sind. Jedes dargestellte Element enthä3.t ein iia ves ent Dachen plauparallclogra!3!nförjni.ges Schneidelesrsnt 16, von dem ein Rand 17 jeweils einen Teil der Schneidkante des Messern I4 bestimmt, während ein :-dt den Schneidelemenc verbundener, aufwärts gerichteter Teil 18_S bav. 19 bsv. 20 eine Fuhrungascha vifel bildet. Einige dieser Führungsschaufeln sind in Fig. 1 und 3 mit 10 bezeichnet. Die zwischenliegenden Schneidsleitiente besitzen keine Führungsschaufel.

Die Schaufeln dienen dazu, das mit deia Messer U geloste Bodempvtericl zu führen uad über ineiirex-e Punkte iia Wasserst rom zu verteilen, so daes eine bessere Vermischung vind eine höhere Konaentration des Gemisches erreicht werden, und um. au vermeiden, dass sich das Bodenir.ateri.al im. Schleppkopf ablagert. Die Schaufel 18 ist in angeordneter Lage im Schleppi-.opf in wesentlichen vertikal gerichtet, die Schaufel I9 ist im vesentliehen senkrecht zur Ebene des Schneidelements 16 gerichtet, während die

609883/0341

Schaufel 20 in Forra eines Pflugblattso· ta igebop η ist_s weaux'ch erreicht wird, dass α-ϋί-ί Bodc-material siiers-fc-.ns.c-h oben befözdf-rt- wird und dann von oben in den Transportwasserstrum fällt.

Bemerkt wird noch, dass die Blätter des Messers: 'ί vorzugsweise eine solche Lage zum Boden eirmthrien, dass ein Winkel von.ca. 30 C eingeschlossen wird. Bei einem grosseren Winkel des Messers wird ein grosser Schleppwidc-rstsnd auftreten. Bei cineia kleinen Winkel wird zvar ein geringer Schiepi>widerstand auftreten, aber der Sehleppliopf vird dann, insbesondere in zusaESJäenhangedeia Boden, schnell verstopft vrerden. Bei einen Winkel in der Grössenordnung von 25-hO und iait einem längs oder hinter des Messer, parallel dazu, strömenden, konzentrierten Wasserstrom werden die Bodenschnitten schnell erodiert werden. Dies wird noch gefordert, wenn dev Geraischl'.anal unter und hinter dera oberen Rand den. Messers angeordnet ir-t. Die Bodenschnitten varden auf denn oberen Ra-r?.d des Kessers brechen und in den Gein5schkanal fallen.

Statt eine« Y-förmigen Mesßers können aelbstverfttindlich auch mehrere

everityell
Messer,/uberc-iriander und gtgebenenfslls V-formigj angevrenßet werden. Auch

t das Wans er niclit in Schloppvielvtung hinten in den Kopf zugeführt zu werden, venn nur der Wasserstroc in wesentlichen parallel zuia oberen Rand der Mesterblättcr gerichtet ist. Es hat Vorteile, eine möglichst geringe Acüßoruug der Richtung des Transportorafisers im Sehlsppkopf zu bewirken. Sollte der YeiSchluss des Schlittens auf dem Boden unter Umständen unzureichend sein, so können auch in den Boden eindringende, vertikale Trennwände oder Hesser angewendet werden. Weiter braucht für da« Transportwo.sr;er kein aus der Uingcuung s-nsuE;augenäes VJasser verwendet zu werden, soisdcrn kann arch ein geschlossenes Transportwassoruiulaufsysttjn ongew-riidet vrerdc-n. bei dem das Transportvasser aus z.B. dem Laderatra der. SchleppkopfBaugbaggers zum Schloppkopf surüo'cgcführt ΐ/ird, gegöbenenfalls unter Anwendung des Drucks eine):· Saug- und Druckpumpe.

609883/0341

Claims

ί 1. Yverfahren sua Aufsaugen, eines Gemisches aus Bodenarttrial und Wasser durch einen ScMeppkopfsay^bsüCer, bei des ein Schi .eprikopf angewendet •wird, versehen r-dt wenigstens einem Messer zvo. Lockern des Bodens und mit. Kitteln zur Herstellung eines gut saugbaren Gemisches, dadurch gekennzeichnet, dass das Transportvasser in einem kräftigen Strahl iia wesentliche:! pax'allel zu und längs des oberen Rauds des Schneidinessers zur* Saugleitung geführt, wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadui'ch gekermEeiclmet, dass die Bodenschnitte nach oben geführt vird und über den hinteren Rand des Messers in den Transportwasserstrahl fällt.

3. Schlejjpkopf zur Am-rendung dec Verfahrens nach Anspruch 1> versehen mit einem Anschluss an ein Saugrohr, wenigstens einem Kesser, das durch das auf&ussugende Bodermaterial geschlei>pt vird, und Kitteln zur

■ Förderung einer guten Gemischbildung, dadurch, gekennzeichnet, dass ein Transportwasserrohr mit beschränktem Querschnitt vorgesehen ist, das ira wesentlichen parallel zusi oberen und/oder hinteren Rand des Messers verläuft, sich an diesen Ranä anschlietst und in das Saugrohr mündet.

U, Schleppkopf nach Anspruch 3₅ dadurch gekennzeichnet, dass sich der obere-hintere Κε,ηά des Messers bis oben in das Tr&nsporkwasserrohr erstreckt.

5· Schleppkopf nach Anspruch 3 oder U₃ versehen mit wenigstens einen, in . wesentlichen V-förmigen Messer, vobei die Spitze des V in Schlepprichtung vorne angeordnet ist» dadurch gekennzeichnet, dass längs des oberen Rands der beiden Schenkel des V-förmigen Messers ein ii-i Querschnitt im wesentlichen kreisförmiger xincL, rait Ausnahme der Eintrittsöffnung für die Bodense !mitten längs des Messers, geschlossener Kanal angeordnet ist.

609883/0341

6, Schlepplcopf i:;.,ch eiriciu. der Ansprüche· 3-5, ds.= durch gekennzeichnet» dass die Summe der Oberflerhc oer Querschnitte der Tr&n3iiort:-vu.i:serrohre in vesent-licheii der Obei ΌflcL.e des Qucrrclinittis der Saiiglcitvirig entspriclit-.

7. Schleppkopf nach eine·¹, cU-r Ansprüche 3-6, refrsehea irdt au.f dem Boden ruhenden Schlitten, äs-Iuvch gekenrsoichnet, d<· £.a diese Schlitten die Schleppköpfe pui-sllel &u o?n Meusern >ίυ;η lfegebuncsVrasser verscliliesstn.

8. Schlepplcopf m-.c'h einem der Ansjiruchc 3-7» gel'.er.nscichnct durch Fuhruncs sch auf ein auf el en oberen Flachen des Schlei diao gs er s.

9. SchleppkoTjf nach Anspriich 8_S d-?.d\irch telcennseichnet^ dass die Fuhrunßßschaufeln cine Pflxigforre Rufi-reisen.

10. Schleppkopf r.ach eineru der Ansprüche 3-9* dadvirch gekeanzeiclinst, dr.ss das Messerblatt mit der llorii.uata.le einei\tintel von etva 30 einschliesst.

609883/0341