DE2736154C3

DE2736154C3 - Einrichtung zur Förderung von Haufwerk oder Sediment vom Meeresboden

Info

Publication number: DE2736154C3
Application number: DE19772736154
Authority: DE
Inventors: Evgeny Alekseevi&ccaron; Kontar; Georgy Michailovi&ccaron; Lezgintsev
Original assignee: VSESOJUZNYJ NAUCNO-ISSLEDOVATEL'SKIJ I PROEKTNYJ INSTITUT ZOLOTODOBYVAJUSCEJ PROMYSLENNOSTI VNIIPROZOLOTO MOSKVA SU
Current assignee: VSESOJUZNYJ NAUCNO-ISSLEDOVATEL'SKIJ I PROEKTNYJ INSTITUT ZOLOTODOBYVAJUSCEJ PROMYSLENNOSTI VNIIPROZOLOTO MOSKVA SU
Priority date: 1977-08-11
Filing date: 1977-08-11
Publication date: 1981-09-17
Also published as: DE2736154A1; DE2736154B2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Förderung von Haufwerk oder Sediment vom Meeresboden mit einem endlos umlaufenden Förderer, an dem Aufnahmebehälter für das Fördergut angebracht sind, sowie mit einer Einfüll- und Entleerungsstation für das Fördergut. Eine solche Einrichtung ist aus der US-PS 39 68 579 bekannt.

Einrichtungen dieser Art werden zur Gewinnung von Bodenschätzen vom Meeresboden Verwendet, wobei Vorliegend insbesondere an die Gewinnung von Eisenmatigankönkretiönen gedächt ist.

Die Fördereinrichtungen der vorstehend vorausgesetzten Art haben Vor den Druckluftfördereinrichtungen, bei denen mittels Einblasen von Druckluft in ein Förderrohr solche Wasserströmungsgeschwindigkeiten erzeugt werden, daß das Fördergut mitgerissen wird, den Vorteil größerer Wirtschaftlichkeit.

Ein Nachteil der Fördereinrichtungen dieser Art ist jedoch, daß die Leistung, Zuverlässigkeit und maximale Abbautiefe der zu gewinnenden Bodenschätze von der Festigkeit des Förderers, d. h. des die Aufnahmebehälter verbindenden Zugorgans abhängen, welche naturgemäß begrenzt ist. Da eine Erhöhung der Festigkeit des Förderers notwendigerweise mit einem größeren ίο Gewicht desselben verbunden ist, was wiederum auf Kosten der Nutzlast geht, ist der konstruktive und materialmäßige Aufwand zur Erzielung einer ausreichenden Förderleistung hoch.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Förderung von Schüttgut vom Meeresboden zu schaffen, bei der die Beanspruchung des Förderers bzw. von dessen Zugorgan verringert ist und die Förderung auch aus großen Tiefen bewältigt werden kann.

Ausgehend von der eingangs beschriebenen Ausbildung wird zur Lösung dieser Aufgabe erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß jedem Aufnahmebehälter eine Schwimmerkammer zugeordnet ist, die zusammen einen Abschnitt des Förderers bilden, wobei die Schwimmerkammer eine undurchlässige Wandung aufweist und eine Vorrichtung zur Gasfüllung der Schwimmerkammer beim Einfüllen des Förderguts in den Aufnahmebehälter vorgesehen ist

Bei einer solchen Ausbildung kann das Gewicht des am Meeresboden in die Aufnahmebehälter eingefüllten Förderguts kompensiert werden durch die Auftriebskraft des gleichzeitig in die Schwimmerkammer eingeblasenen Gases, so daß das Gewicht des Förderguts keine festigkeitsmäßige Beanspruchung des Förderers zur Folge hat Durch die Erfindung wird es möglich, Abbautiefen von bis 7u 6000 m zu erreichen.

Zweckmäßigerweise ist die Schwimmerkammer in Förderrichtung vor dem Aufnahmebehälter angeordnet und ihr zu diesem hin gelegenes Ende ist offen, wobei die Vorrichtung zur Gasfüllung Stutzen aufweist, durch die das Gas in die Schwimmerkammer nach Einlaufen des Förderabschnitts in das sich nach oben bewegende Förderertrum eingeblasen wird.

Bei einer solchen Ausbildung genügt eine Beschikkungsöffnung in jedem Förderabschnitt, nämlich am in Bewegungsrichtung vorderen Ende des Aufnahmebehälters bzw. am hinteren Ende der Schwimmerkammer, wobei das Fördergut bei der Aufwärtsbewegung unten im Aufnahmebehälter zu liegen kommt und das eingeblasene Gas nach oben in die Schwimmerkammer steigt und durch die Verdrängung des vorher dort befindlichen Wassers den erwünschten Auftrieb erzergt.

In einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung besteht jeder Fördererabschnitt aus einem perforierten Gehäuse mit einer gitterartigen Zwischenwand, die den Fördererabschnitt in den Aufnahmebehälter und die Schwimmerkammer unterteilt. Dadurch wird sichergestellt, daß in der Entleerungsstation, z. B. auf einem Erzgewinnungsschiff, das Fördergut nicht in die Schwimmerkammer fällt und unter Umständen statt entleert zu werden, wieder mit in die Tiefe genommen wird.

Zweckmäßigerweise hai der Aufnahmebehälter eine perforierte Wandung, Wenn aus Gründen der Einfach' heit der Herstellung das gesamte Gehäuse des Fördererabschnitts, also sowohl der Aufnahmebehälter als auch die Schwimmerkammer aus einem perforierten

Material, ζ. B. Blechmaterial besteht, so ist es zur Erzielung der Undurchlässigkeit der Wandung der Schwimmerkammer zweckmäßig, wenn in diese eine hermetische Hülle eingelegt ist, deren offenes Ende an der gitterartigen Zwischenwand befestigt ist. ^r>

Zweckmäßigerweise ist die Förderguteinfüllstation mit der Gasfüllvorrichtung vereinigt, und zwar in Form einer Trommel mit Kammern und auf dem Umfang gelegenen Austrittsöffnungeu dieser Kammern, die derart vom Förderer umlaufen wird, daß dabei die ι ο Austrittsöffnungen mit den Beschickungsöffnungen der Aufnahmebehälter zusammenfallen, wobei in jeder Kämme/ einer der Stutzen der Gasfüllvorrichtung verläuft, der dabei in den Förderabschnitt ragt.

Das Einblasen des Gases in der erforderlichen is Drohstellung der Trommel wird zweckmäßigerweise dadurch sichergestellt, daß die Stutzen radial von einer Verteilmuffe ausgehen, die drehbar auf einer Hohlachse mit einem Sektorenausschnitt sitzt.

Die Erfindung wird nachfolgend durch die Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung weiter erläutert. Es zeigt

Fig. 1 schematisch die gesamte Einrichtung zur Förderung von Haufwerk oder Sediment vom Meeresboden; F i g. 2 die Gesamtansicht der Einfüllstation;

F i g. 3 einen Abschnitt des Förderers in perspektivischer Darstellung;

Fig.4 einen Förderabschnitt im Augenblick des Eintauchens in das Wasser im Längsschnitt;

F i g. 5 einen Förderabschnitt bei der Aufwärtsbewegung vor seinem Auftauchen aus dem Wasser im Längsschnitt;

F i g. 6 die Einfüllstation im Teilschnitt;

F i g. 7 die Seitenansicht in Richtung des Pfeils A in )■> Fig. 6;

F i g. 8 den Schnitt nach Linie VIII-VIII in F i g. 7.

Die Einrichtung zur Förderung von Haufwerk und Sediment vom Meeresboden besteht im wesentlichen aus einem Förderer 1, der endlos zwischen einer Einfüllstation 3 auf dem Meeresboden und einer Entleerungsstation 5 auf einem Meeresbodenabbauschiff 2 umläuft. Das Fördergut 4 wird mittels einer nicht dargestellten Gewinnungsvorrichtung abgebaut, bevor es zur Einfüllstation 3 gelangt. 4^r>

Der Förderer 1 besteht aus aneinandergereihten Abschnitten 7, deren jeder ein Gehäuse 6, beispielsweise aus perforiertem Blech- oder Kunststoffmaterial, aufweist und unterteilt ist ir einen Aufnahmebehälter 8 zur portionsweisen Aufnahme des Förderguts und in eine mit einer hermetii^hen Hülle 10 versehene Schwimmerkammer 9. Das offene Ende der Hülle 10 ist an einer giusrartigen Zwischenwand 11 befestigt, die den Aufnahmebehälter 8 von der Schwimmerkammer 9 trennt. Jeder Abschnitt 7 hat eine Beschickungsöffnung 12 für die Portionen des Förderguts 4 und zum Einblasen des Auftriebsgases. An einander gegenüberliegenden Mantellinien sind an den Gehäusen 6 des Förderers 1 Führungsrippen 13 befestigt, in denen zu entgegengesetzten Seiten hin offene Ausnehmungen 14 und 15 ausgearbeitet sind.

Die Einfüllstation 3 zur Zuteilung des Förderguts 4 in die Aufnahmebehälter 8 der Förderabschnitte 7 ist in Form einer Trommel 16 mit Zähnen 17 ausgeführt, die mit den Ausnehmungen 14 in den Führüngsrippen 13 in Eingriff kommen. In der Trommel 16 sind Kammern 18 radial angeordnet, die während ihres Umlaufs auf eine nicht weiter dargestellte fVeise aus einem Bunker 19 gefüllt werden, wodurch portionierte Mengen entstehen. Bei der Drehung der Trommel 16 kommen die Austrittsöffnungen 20 der Kammern 18 zur Deckung mit den Beschickungsöffnungen 12 der Fördererabschnitte 7. Es versteht sich, daß der Abstand zwischen den Austrittsöffnungen 20 der Kammern 18 mit den Abständen zwischen den Beschickungsöffnungen 12 des Förderers übereinstimmen muß.

Die Trommel 16 sitzt drehbar auf einer Hochachse 21, an die eine Druckluftzuleitung 23 angeschlossen ist. Zusammen mit der Trommel 16 dreht sich eine Verteilmuffe 22 um die Hohlachse 21, weiche im Bereich der Verteilmuffe einen Sektorenausschnitt 25 aufweist. Von der Verteilmuffe 22 gehen radial Luftstutzen 24 aus, deren Enden etwas aus den Austrittsöffnungen 20 der Trommelkammern 18 herausragen. Die Anordnung ist so getroffen, daß die Druckluft dann in die Luftstutzen 24 einströmt, wenn diese nach Umlenkung der Fördererabschnitte in das aufwärts laufende Trum in die Beschickungsöffnungen 12 ragen.

Vor ihrer Beschickung passieren :!ie Fördererabschnitte 7 ύ\Λ Führungsvorrichtung in Form von Stützrollen 27 mit Zähnen 28 und Führungsrollen 26. Zwischen diesen laufen die Führungsrippen 13 durch, wobei die Zähne 28 in die Ausnehmungen 15 greifen. Die Ach^cen der genannten Rollen sind ebenso wie die Hohlachse 21 der Trommel 16 an einer geeigneten Rahmenkonstruktion der Einfüllstation 3 befestigt, die auch den Bunker 19 trägt

Zur Einrichtung gehören schließlich noch nicht dargestellte Speise- und Druckluftquellen, die z. B. auf dem Schiff 2 angeordnet sein können und mit der Einfüllstation 3 über Versorgungsleitungen 29 in Verbindung stehen.

Die Einrichtung kann vom Versorgungsschiff 2 aus fernbetätigt oder programmäßig automatisch gesteuert werden.

Vor Arbeitsbeginn befördert das Meeresbodenabbauschiff 2 die Einrichtung zum Abbaurevier, wo schüugutar'.ige Bodenschätze vom Meeresboden gewonnen werden sollen. Die Einrichtung wird auf den Meeresboden abgesenkt und so montiert, daß die Zähne 17 der Trommel 16 in die Ausnehmungen 14 und die Zähne 28 der Stützrollen 27 in die Ausnehmungen 15 der Führungsrippen 13 greifen.

Während des Betriebs wird das Fördergut 4 dem Bunker 19 zugeführt und von hier bei der Drehung der Trommel 16 nacheinander in deren Kammern 18 gefüllt. Beim Durchgang der Aufnahmebehälter 8 unter der Trommel 16 werden deren Beschickungsöffnungen 12 aufeinanderfolgend mit den Kammern 18 der Trommel 16 in Verbindung gesetzt und mit den Fördergutportionen 4 gefüllt. Bei der Weiterbewegung des Förderers i um die Trommel 16 wird eine Portion Gas, z. B. Luft, über die Hohlachse 21 und die Luftstutzen 24 in die Beschickungsöffnung·^ 12 eingeblasen. Aut Fig.6 ist ersichtlich, daß diese Luft in die Schwimmerkammer 9 hochsteigt und das dort befindliche Wasser verdrängt, während das Fördergut 4 im hinteren bzw. unteren Bereich des Abschn as 7, d. h. im Aufnahmebehälter 8 zu liefen kommt.

Eis genügt eine teilweise Füllung der hermetischen Hülle 10 der Schwimmerkammer 9 mit Luft. Durch den sich bei der Aufwärtsbewegung verringernden hydrostatischen Druck des Wassers expandiert das in der Schwimmerkammer gefangene Luftvolumen und füllt diese mehr und mehr, bis gegebenenfalls bei der Weiteren Aufwärtsbewegung des Förderers 1 über-

schüssige Luft aus der Schwimmerkammer 9 durch die Beschickungsöffnung 12 austritt.

Während des Betriebs der Einrichtung ist also ein Auftrieb des aufwärlsbewegten Fördertrums vorhanden, welcher mindestens einen Teil des Gewichts der Nutzlast kompensiert oder sogar auch Zugkräfte zum Antrieb des Förderers erzeugen kann.

Beim Durchlaufen der Abschnitte 7 durch die Entleerungssiiation 5 an Bord des Schiffes 2 weiden diese entleert, wobei die Zwischenwand 11 verhindert, daß Stücke des Förderguts in die Schwimmerkammer 9 gelangen. Die geleerten Abschnitte 7 laufen dann mit dem abwärts bewegten Trum des Förderers flach unten, wobei ihre Schwimmerkammern 9 beim Eintauchen in das Wasser vollaufen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Förderung von Haufwerk oder Sediment vom Meeresboden mit einem endlos umlaufenden Förderer, an dem Aufnahmebehälter für das Fördergut angebracht sind, sowie mit einer Einfüll- und einer Entleerungsstation für das Fördergut, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Aufnahmebehälter (8) eine Schwimmerkammer (9) zugeordnet ist, die zusammen einen Abschnitt (7) des Förderers (1) bilden, wobei die Schwimmerkammer (9) eine undurchlässige Wandung aufweist und eine Vorrichtung zur Gasfüllung der Schwimmerkammer (9) beim Einfüllen des Förderguts (4) in den Aufnahmebehälter (8) vorgesehen ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwimmerkammer (9) in Förderrichtung vor dem Aufnahmebehälter angeordnet ist und ihr zu diesem hin gelegenes Ende offen ist, woöei die Vorrichtung zur Gasfüllung Stutzen (24) aufweist.

3. Einrichtung nach Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Förderabschnitt (7) aus einem perforierten Gehäuse (6) mit einer gitterartigen Zwischenwand (11) besieht, die den Förderabschnitt (7) in den Aufnahmebehälter (8) und die Schwimmerkammer (9) unterteilt

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in jede Schwimmerkammer (9) eine hermetische Hülle (10) eingelegt ist, deren offenes Ende an de¹ gitterartigen Zwischenwand (11) befestigt ist

5. Einrichtung nach Ansprücnen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die f örJerguteinfüllstation mit der Gasfüllvorrichtung in Form einer Trommel (16) mit Kammern (18) und auf dem Umfang gelegenen Austritlsöffnungen (20) dieser Kammern aufweist, die derart vom Förderer (1) umlaufen wird, daß dabei die Austrittsöffnungen (20) mit den Beschikkungsöffnungen (12) der Aufnahmebehälter (8) zusammenfallen, wobei in jeder Kammer (18) einer der Stutzen (24) der Gasfüllvorrichtung verläuft, der dabei in den Förderabschnitt (7) ragt.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stutzen (24) radial von einer Verteilmuffe (22) ausgehen, die drehbar auf einer Hohlachse (21) mit einem Sektorenausschnitt (25) sitzt.