DE2631270C3 - Probenahmegerät zur Entnahme von Bodenproben aus dem Grund tiefer Gewässer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Probenahmegerät zur Entnahme von Bodenproben auf dem Grund tiefer Gewässer als freibewegliches Gerät mit Auftriebs- und Ballastelementen, mit einer zentralen Verriegelungsvorrichtung für symmetrisch zur Mittelachse des Geräts angeordnete Greiferschaufeln, die beim Absinken des Geräts geöffnet sind und beim Auftreffen auf den Boden des Gewässers entriegelt werden, so daß sie zur Aufnahme der Bodenprobe in Förderstellung gehen und sich schließen können.

Ein derartiges Gerät ist durch die US-PS 35 72 129 schon bekannt geworden. Dabei stehen die Greiferschaufeln durch elastische Zugmittel in der Ausgangsstellung (Offenstellung) unter Spannung. In dieser Offenstellung liegen walzenförmige Ballastgewichte frei in Ausnehmungen der Oberseiten der Greiferschaufeln auf. Nach dem Ausklinken der elastischen Zugmittel durch die Verriegelungsvorrichtung werden die Greiferschaufeln durch die Kraft der elastischen Seile, anfänglich unterstützt durch das Drehmoment der Ballastgewichte, in die Schließstellung unter Abwerfen der Ballastgewichte gebracht Es hat sich gezeigt, daß beim Einsatz dieser bekannten Geräte gewisse Nachteile auftraten: Wenn aus irgendwelchen Gründen die Greiferschaufeln sich nicht schließen können, sei es, daß ein elastisches Seil gerissen ist oder daß sich die Greiferschaufeln an Sedimentbrocken verklemmen und nicht schließen können, dann ist das Gerät verloren, weil die Ballastgewichte nicht abgeworfen werden und das

ίο Gerät infolgedessen nicht aufschwimmen kann. Sollten die Greiferschaufeln so weit geschwenkt sein, daß die Ballastgewichte gerade abgeworfen sind und sich dann verklemmen, dann würde aus den halbgeöffneten Greiferschaufeln der größte Teil der eingesammelten

ι? Proben beim Auftauchen wieder herausfallen. Dazu kommt noch, daß die elastischen Zugmittel ein der Alterung unterworfenes temperaturempfindliches Bauteil darstellen und außerdem den freien Nutzraum der Greiferschaufeln erheblich beeinträchtigen.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ein Probenahmegerät zu schaffen, das diese Nachteile nicht aufweist und das sich durch eine sehr robuste, einfache Bauweise und eine kostengünstige Fertigung auszeichnet

Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, daß die Ballastelemente an den oberen Enden langer fast senkrecht nach aufwärts gerichteter Hebelarme abwerfbar gehaltert sind, und daß die Hebelarme mit den Greiferschaufeln starr verbunden und zusammen mit

to den Greiferschaufeln um deren Anlenkachse schwenkbar sind.

So werden in überraschend einfacher Weise erhebliche Kräfte für das Schließen der Greiferschaufeln mobilisiert, zu denen noch die Auftriebskraft des

jo Auftriebskörpers hinzukommt; denn nach Freigabe der Verriegelung beginnt bereits der Aufstieg des Auftriebskörpers, der die Anlenkachsen der Greiferschaufeln hochzieht.
Weitere zweckmäßige Ausbildungsformen sind in den

4(i Unteransprüchen gekennzeichnet.

In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Probenahmegeräts dargestellt. Es zeigt
F i g. 1 eine Ansicht des Geräts beim Absinken und Bodenberühren;

F i g. 2 dasselbe Gerät beim Anfang der Probenahme; F i g. 3 dasselbe Gerät im Abschlußstadium;
F i g. 4 dasselbe Gerät beim Beginn des Auftriebes;
F i g. 5 eine Ansicht der Verriegelungseinrichtung;

F i g. 6 einen Schnitt VI-VI der F i g. 5.

Nach Fig. 1 besteht das Gerät im wesentlichen aus einem Auftriebskörper 14, aus zwei Greiferschaufeln 1 mit langen, fast senkrecht nach aufwärts gerichteten Hebelarmen 2, an deren freien Enden als Gabel ausgeführte Mitnehmer 4 von Ballastelementen 3 angeordnet sind. Die erfindungsgemäße Besonderheit des Probenahmegeräts besteht in Einrichtungen, die in bezug auf Kinematik und Kraftwirkung getrennt sind und voneinander unabhängig ansprechen: eine Einrich-

bo tung zum Schließen der Greiferschaufeln 1 und eine Einrichtung zum Abwurf der Ballastelemente 3.

Die Greiferschaufeln 1 sind mit Zugstangen 5 versehen, bei denen jeweils das eine Ende gelenkig an den Greiferschaufeln 1, das andere Ende gelenkig an

bs einer Verriegelungsvorrichtung 6 (Fig.5, 6) befestigt ist. Die Verriegelungsvorrichtung 6 ist verschiebbar auf einer Führungsstange 7 befestigt, die mit einer Arretierung zusammenwirkt, die aus gelenkig an der

Führungsstange 7 befestigten L-förmigen Hebeln 8 (F i g. 5, 6) besteht die mit ihren freien Enden in der Verriegelungsvorrichtung 6 mit Verschlußfenstern 9 sitzen. Die L-förmigen Hebel 8 wirken mit einem in der Führungsstange 7 verschiebbaren Hauptstab 10 zusammen, der durch eine Feder 12 abgefedert ist und einen Profilabschnitt 11 aufweist Am Oberteil des Probenahmegeräts ist mittels einer Flanschverbindung 13 ein Auftriebselement 14 montiert

Nachdem das Probenahmegerät ins Wasser befördert ι <> worden ist sinkt es, weil es wegen der Ballastelemente 3 schwerer als Wasser ist mit einer Durchschnittsgeschwindigkeit von 1,2—1,5 m/s bis zum Boden des Gewässers ab. Bei Anschlag gegen den Boden wird der Hauptstab 10 im Inneren der Führungsstange 7 aufwärts verschoben und berührt durch seinen Profilabschnitt 11 die L-förmigen Hebel 8 der Arretierung, was ein Ansprechen der Arretierung und ein Lösen der Verschlußfenster der Verriegelungsvorrichtung 6 von den Hebeln 8 verursacht Die Hebelarme 2 sind normalerweise in Ausgangsstellung aufwärts gerichtet und liegen verhältnismäßig nahe am zentralen Hauptstab 10, mit dem sie durch starre Zugstangen 5 verbunden sind. Die oberen freien Enden der Hebelarme 2 sind mit offenen Ausschnitten 4 versehen, in denen die Ballastelemente 3 liegen, die eine walzenförmige Gestalt aufweisen, um aus den Ausschnitten 4 bei entsprechender Schwenkung der Hebelarme 2 leicht herausfallen zu können.

Die Greiferschaufeln 1 mit den Hebelarmen 2 und abzuwerfenden Ballastelementen 3 schwenken, indem sie einen Schwerpunkt exzentrisch in bezug auf das Gelenk 15 haben, unter Einwirkung der Trägheitskraft, schürfen dabei am Boden ab und nehmen eine Schicht der Ablagerungen mit. Erreichen die Hebelarme 2 eine etwas nach unten geneigte Stellung, so erfolgt unter Einwirkung der Zentrifugalkraft der automatische Abwurf der Ballastelemente 3 aus den Ausschnitten 4. Nach dem Abwurf der Ballasteiemente 3 enthält die Einrichtung einen Auftrieb und taucht mit der entnommenen Ablagerungsprobe zur Wasseroberfläche auf, von der sie an Bord des Schiffes gehoben wird.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Probenahmegerät zur Entnahme von Bodenproben aus dem Grund tiefer Gewässer als freibewegliches Gerät mit Auftriebs- und Ballastelementen, mit einer zentralen Verriegelungsvorrichtung für symmetrisch zur Mittelachse des Geräts angeordnete Greiferschaufeln, die beim Absinken des Geräts geöffnet sind und beim Auftreffen auf den Boden des Gewässers entriegelt werden, so daß sie zur Aufnahme der Bodenprobe in Förderstellung gehen und sich schließen können, dadurch gekennzeichnet, daß die Ballastelemente (3) an den oberen Enden langer fast senkrecht nach aufwärts gerichteter Hebelarme (2) abwerfbar gehaltert sind, und daß die Hebelarme (2) mit den Greiferschaufeln (1) starr verbunden und zusammen mit den Greiferschaufeln (1) um deren Anlenkachse (15) schwenkbar sind.

2. Probenahmegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Greiferschaufeln (1) mit starren Zugstangen (5) gelenkig verbunden sind, die an ihrem oberen Ende an die Verriegelungsvorrichtung (6) angelenkt sind, und daß die Hebelarme (2) an ihren freien Enden offene gabelförmige Ausschnitte (4) tragen, in denen die Ballastelemente (3) liegen.

3. Probenahmegerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungsvorrichtung in Achsrichtung von einer Feder (12) beaufschlagt und im Inneren einer Führungsstange (7) angeordnet ist, die einen Hauptstab (10) umgibt und mit dem Auftriebskörper (14) verbunden ist und einen verringerten Profilabschnitt (11) aufweist, der mit einer auf der Führungsstange (7) sitzenden, abschaltbaren hebeiförmigen Arretierung der Zugstangen (5) zusammenwirkt.

4. Probenahmegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Greiferschaufel (1) gemeinsam mit dem starr von ihr ausgehenden Hebelarm (2) einen Schwerpunkt aufweist, der in bezug auf den Schwerpunkt der Greiferschaufeln (1) exzentrisch ist, so daß die Greiferschaufeln (1) unter Einwirkung der Schwerkraft sich beim Lösen der Zugstangen (5) schließen.