DE2805101C3 - Baggergerät - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Baggergerät mit einer in einem Förderrohr angeordneten Förderschnekke, das an seinem von einem Schiff od. dgl. aus in eine Arbeitsstellung unter Wasser absenkbaren Aufnahmeende eine Aufnahmeöffnung und einen konzentrisch zum Förderrohr angeordneten, mit Schneiden versehenen rotierenden Schneidkopf aufweist.

Bei einem bekannten Baggergerät dieser Art (US-PS 10 02 602) bilden das Förderrohr mit der Förderschnekke und dem Schneidkopf eine gemeinsam antreibbare Baueinheit, wobei das vom axial vorstehendem Schneidkopf erfaßte Baggergut aufgewirbelt und von dem an eine Pumpe angeschlossenen Förderrohr angesaugt wird. Die fest mit dem Förderrohr verbundene Förderschnecke unterstützt dabei die Förderbewegung des über die axiale Aufnahmeöffnung am Ende des

H Förderrohres angesaugten Baggergutes. Nachteilig bei diesem bekannten Baggergerät ist vor allem, daß mit dem Baggergut eine vergleichsweise große Wassermenge mitangesaugt wird, was insbesondere beim Ausbaggern von Schlamm oder schlammartigem Baggergut zu einer geringen Baggerleistung führt

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Baggergerät der eingangs geschilderten Art so zu verbessern, daß das vom Schneidkopf abgetragene Baggergut verdichtet und damit der mitgeförderte Wasseranteil wesentlich verringert wird, um auch Schlamm oder schlammartiges Material abbauen zu können, wie es in Scauräumen anfällt.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß der rotierende Schneidkopf das Aufnahmeende des drehfest gehaltenen Förderrohres umschließt und um den Umfang verteilt gegen das Förderrohr hin offene Fördertaschen aufweist, die an ihren Vorderkanten die Schneiden tragen, daß die Aufnahmeöffnung seitlich am Förderrohr im Bereich der Umlaufbahn der Fördertasehen angeordnet ist und daß die Förderschnecke und der Schneidkopf gegenläufig antreibbar sind.

Da zufolge dieser Maßnahmen das Förderrohr in den Schneidkopf hineinragt, wird das vom Schneidkopf abgetragene Baggergut auf Grunji der Schneidkopfdrehung durch die Fördertaschen gegen das Förderrohr gedrückt und von der gegenläufig angetriebenen Förderschnecke gewissermaßen abgeschnitten und weitergefördert. Durch das seitliche Heranführen des Baggergutes an das Förderrohr wird dieses Baggergut verdichtet, so daß der von der Förderschnecke mitgeförderte Wasseranteil gering bleibt. Die seitliche Aufnahmeöffnung kann sich vorzugsweise über etwa 180" des Förderrohrquerschnittes erstrecken, urn einerseits eine ausreichende Verdichtung des Baggergu-

tes und anderseits eine ungestörte Übergabe des Baggergutes an die Förderschnecke sicherzustellen.

Ist der Schneidkopf zweckmäßig von einer zur Abbau- bzw. Baggerrichtung hin offenen Staukammer umgeben, so kann die Verdichtung des abgetragenen Gutes in besonders günstiger Weise unterstützt werden. Das vom rotierenden Schneidkopf erfaßte Baggergut wird nämlich mit Hilfe der Fördertaschen innerhalb der Staukammer zur seitlichen Aufnahmeöffnung im Förderrohr gefördert, so daß auch Baggergut, das noch nicht von den Fördertaschen aufgenommen ist und von den Fördertaschen vor sich hergeschoben wird, von den Fördertaschen erfaßt wird, weil dieses Fördergut innerhalb der Staukammer vor den Fördertaschen nicht ausweichen kann. Dadurch wird das Baggergut gewissermaßen in die Fördertaschen gestopft, wodurch die angestrebte Verdichtung des abgetragenen Gutes erheblich verbessert wird.

Entsprechend dem rotierenden Schneidkopf ist eine

kreisringförmige Staukammer vorteilhaft, weil sich eine solche Staukammer eng an die Umlaufbahn der Fördertaschen anschmiegen läßt.

Da über die Fördertaschen des Schneidkopfes das abgetragene Baggergut der Förderschnecke verdichtet zugeführt wird, muß dafür Sorge getragen werden, daß das zur Förderschnecke gelangende Gut auch von dieser weitergefördert werden kann. Wegen der in der Regel vergleichsweise flachen Steigung der Schneckengänge ist eine größere Drehzahl erforderlich. Die Förderschnecke soll daher mit einer Umdrehungszahl antreibbar sein, die dem Mehrfachen, z. B. dem Vierfachen, der Umdrehungszahl des Schneidkopfes entspricht. Die gegenüber dem Schneidkopf erhöhte Drehzahl der Förderschnecke bewirkt folglich keine Zerstückelung des Baggergut«, sondern dessen einwandfreien Abtransport Flache Gangsteigungen sind bei vertikalen Förderschnecken bzw. bei Fördcrschnekken mit großem Anstellwinkel zwangsläufig notwendig.

Damit die Förderschnecke von den Fördertaschen gleichmäßig beschickt und für einen ungestörten Weitertransport des angeförderten BaggrTgutes gesorgt werden kann, ist die Bauhöhe der verteilt angeordneten Fördertaschen gleich der Ganghöhe der Förderschnecke gewählt

Um einen kompakten Schneidkopf einfacher Konstruktion zu erhalten, kann er ein kegelförmiges Ende aufweisen, das mit der Kegelbasisfläche an das Ende des Förderrohres anschließt, wobei die Fördertaschen im äußeren Ringbereich der Kegelbasisfläche am Schneidkopf befestigt sind. Der Antrieb des Schneidkopfes erfolgt über eine Antriebswelle, die vorzugsweise innerhalb der hohl ausgebildeten Förderschneckenwelle gelagert ist Eine Lagerung des Schneidkopfes über die Antriebswelle wirft jedoch Probleme auf, so daß der Schneidkopf besser auf dem Förderrohr gelagert wird. Zu diesem Zweck können die Fördertaschen an ihrem oberen Rand durch einen Flanschring verbunden werden, der mittels Rollen drehbar auf dem Förderrohr gelagert i^rt Damit ist nicht nur der Schneidkopf radial festgelegt, sondern auch die mit dem Schneidkopf verbundene Antriebswelle, die im Bereich des Schneidkopfes zufolge dieser Maßnahmen keine eigene Lagerung benötigt. Es kann vielmehr die Förderschnekkenwelle auf die Antriebswelle für den Schneidkopf abgestützt sein.

Da über die Förderschnecke ein entsprechend verdichtetes Baggergut weitergefördert wird, machen sich die auftretenden Reibungskräfte zwischen der Förderschnecke und dem Baggergut besonders bemerkbar. Sind an der Oberseite der Schneckengänge der Förderschnecke an eine Druckgasquelle angeschlossene Gasaustrittsöffnungen vorgesehen, so kann zwischen das Baggergut und die Schneckengänge Luft eingeblasen werden, was die Reibung merklich herabsetzt und damit die Förderleistung erhöht.

In der Zeichnung ist ein Baggergerät nach der Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 das Baggergerät im Bereich des Schneidkopfes in einem Axialschnitt nach der Linie I-I der F i g. 2,

F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie H-II der F i g. 1,

Fig.3 das Baggergerät im Bereich des vom Schneidkopf abgekehrten Endes des Förderrohres im Axialschnitt und

Fig.4 eine teilweise geschnittene Ansicht der Förderschnecke in eimm größeren Maßstab.

Das Förderrohr 1 des dargestellten Baggergerätes umschließt eine drehbar gelagerte Förderschnecke 5 und weist im Bereich seines unteren Endes 3 eine seitlich angeordnete Aufnahmeöffnung 4 auf. Dieses Föroerrohr 1 kann in nicht näher dargestellter Weise von einem Schiff od. dgl. aus in eine Arbeitsstellung abgesenkt werden, in der das Aufnahmeende des Förderrohres unter Wasser liegt. Die Förderschnecke 5 weist eine hohle Förderschneckenwelle 6 auf, innerhalb der eine Antriebswelle 7 für einen Schneidkopf 9 angeordnet ist, der das Aufnahmeende des drehfest gehaltenen Förderrohres 1 umschließt und um den Umfang verteilt gegen das Förderrohr hin offene Fördertaschen 8 besitzt. An den Vorderkanten der Fördertaschen 8 sind Schneiden 2 vorgesehen, um für einen besseren Materialabtrag zu sorgen. Der Schneidkopf 9 ist auf dem Förderrohr 1 drehbar gelagert, so daß die Antriebswelle 7 über die Schneidkopflagerung im Bereich des Aufnahmeendes gegenüber dem Förderrohr zentriert ist Es erübrigt sich daher in diesem Bereich ein gesondertes Lager für die Antriebswelle 7, die darüber hinaus auch zur Abstützung der Förderschneckenwelle 6 mit Hilfe eines Wältiagers 10 dienen kann. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß zwischen der hohl ausgebildeten Förderschneckenwelle 6 und der aus Gewichtsgründen ebenfalls hohlen Antriebswelle 7 ein Ringspalt 11 verbleibt

Zur Lagerung des Schneidkopfes 9 sind die Fördertaschen 8 an ihrem oberen Rand durch einen Flanschring 12 miteinander verbunden, der über seinen Umfang gleichmäßig verteilt vier Ansätze 13 mit Ausnehmungen für je eine Rolle 14 aufweist, die auf einem Bolzen 15 drehbar gelagert ist. Die gegen das Förderrohr 1 gerichteten Rollen 14 laufen am Außenmantel des Förderrohres ab und gewährleisten die zentrische Lagerung des Schneidkopfes 9 gegenüber dem Förderrohr 1.

Der Schneidkopf 9 wird von einer zur Abbau- bzw. Baggerrichtung hin offenen Staukammer 16 umgeben, deren Gehäuse 17 am Förderrohr 1 außen befestigt ist Diese Staukammer 16 ist kreisringförmig ausgebildet und an der Abbau- bzw. Baggerseite sektorförmig ausgenommen, so daß eine seitliche Öffnung 18 entsteht, in deren Bereich die Fördertaschen 8 mit ihren Schneiden 2 das Baggergut aufnehmen können. Die Staukammer 16 reicht in dem in den Fig. 1 und2 rechts liegenoen Bereich weiter nach unten als im links liegenden Bereich. Das vom Schneidkopf 9 erfaßte Gut wird durch die Fördertaschen 8 in die Staukammer hineinbewegt, wo es den Fördertaschen nicht mehr ausweichen kann, so daß ein Stopfeffekt eintritt, der die Verdichtung des Baggergutes in den Fördertaschen unterstützt. Das so verdichtete Baggergut wird der seitlich angeordneten Aufnahmeöffnung 4 des Förderrohres 1 zugeführt, die sich über 180° des Förderrohrquerschnittes erstreckt und wegen der Verdich'.ungswirkung des Baggergutes über die Fördertaschen mit ihrer Mittelachse senkrecht zur Abbau- bzw. Baggerrichtung steht.

Wie F i g. 1 le'^t, ist die Bauhöhe der am Schneidkopf 9 angeordneten Fördertaschen 8 gleich der Ganghöhe Λ der Förderschnecke 5, um die Befüllung der Förderschnecke in einfacher Weise sicherzustellen. L/amit nun die Fördertaschen am Schneidkopf in konstruktiv einfacher Weise entsprechend angeordnet werden können, weist der Schneidkopf 9 ein kegelförmiges Ende auf, das mit der Kegelbasisfläche an das Ende des Förderrohres 1 anschließt, wobei die Fördertaschen 8 im äußeren Ringbereich der Kegelbasisfläche ange-

schweißt sind. Diese Konstruktion stellt frei vorragende. gegen das Förderrohr 1 hin offene Fördertaschen sicher. die an ihrem oberen Rand durch den Flanschring 12 verbunden sind, so daß der Schneidkopf für den rauhen Betrieb gut geeignet ist. ·,

Wie Fig. 3 entnommen werden kann, ist die Antriebswelle 7 im Bereich ihres oberen Endes mittels eines Wälzlagers 19 innerhalb der Förderschneckenwelle 6 gelagert. An einem Stummel T der Antriebswelle 7 sitzt ein in der Zeichnung nicht dargestelltes Antriebsgetriebe. Die Förderschneckenwelle 6 wird unabhängig von der Antriebswelle 7 über ein Stirnradgetriebe angetrieben, das aus einem mit der Förderschneckenwelle 6 drehfest verbundenen Zahnrad 20 und einem mit diesem Zahnrad 20 kämmenden Ritzel 21 besteht. 11er :. über eine Welle 22 mit dem Ritzel 21 verbundene 'ntrieb für die Förderschneckenwellc 6 knnn beliebig lusgebildet sein und ist nicht dargestellt. Für die Antriebe des Schneidkopfes 9 und der Förderschnecke 5 ist iedigiieh ein gemeinsames Getriebegehäuse G 2(> angedeutet.

Das Förderrohr 1 ist, wie aus F i g. 3 hervorgeht, oben durch einen Deckel 23 abgeschlossen, durch den die Förderschneckenwelle 6 geführt und in dem die Schneckenwelle mit Hilfe eines Wälzlagers 24 gelagert :ϊ ist. Unterhalb des Deckels 23 schließt ein seitlicher Abführstutzen 25 für das Baggergut an das Förderrohr I an.

Um die Reibung zwischen dem Baggergut und der Förderschnecke 5 zu verringern, sind an der Oberseite der Schneckengänge der Förderschnecke 5 Gasaustrittsöffnungen 26 vorgesehen, durch die Luft zwischen das Baggergut und die Schneckengänge geblasen werden kann. Zu diesem Zweck sind die Schneckengänge gemäß Fig.4 hohl ausgebildet und stehen über öffnungen 27 mit dem Ringspalt 11 zwischen den beiden Wellen 6 und 7 in Verbindung. In diesem Ringspalt 11 mündet eine durch das obere Ende der Antriebswelle 7 geführte Bohrung 7" (Fig. 3), die an eine nicht dargestellte Druckluftquelle angeschlossen werden kann. Auf den Gängen der Förderschnecke 5 kann somit ein Gaskissen aufgebaut werden, das bei der Förderung von Schlamm die Förderwirkung der Schnecke unterstützt und den Verschleiß herabsetzt. Die Gasausirittsoffnungen 26 sind mil Ausnahme uer linieren uici Schneckengänge über die gesamte Länge der Förderschnecke 5 angeordnet, wobei im unteren Bereich der Förderschnecke mehr Luft als im oberen Schneckenbereich zugeführt wird.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche;

1. Baggergerät mit einer in einem Förderrohr angeordneten Förderschnecke, das an seinem von einem Schiff od. dgl. aus in eine Arbeitsstellung unter Wasser absenkbaren Aufnahmeende eine Aufnahmeöffnung und einen konzentrisch zum Förderrohr angeordneten, mit Schneiden versehenen rotierenden Schneidkopf aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der rotierende Schneidkopf (9) das Aufnahmeende des drehfest gehaltenen Förderrohres (1) umschließt und um den Umfang verteilt gegen das Förderrohr (1) hin offene Fördertaschen (8) aufweist, die an ihren Vorderkanten die Schneiden (2) tragen, daß die Aufnahmeöffnung (4) seitlich am Förderrohr (1) im Bereich der Umlaufbahn der Fördertaschen (8) angeordnet ist und daß die Förderschnecke (5) und der Schneidkopf (9) gegenläufig antreibbar sind.

2. B^ggergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die seitliche Aufnahmeöffnung (4) über etwa 180° des Förderrohrquerschnittes erstreckt.

3. Baggergerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidkopf (9) von einer zur Abbau- bzw. Baggerrichtung hin offenen Staukammer (16) umgeben ist.

4. Baggergerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Staukammer (16) kreisringförmig ausgebildet ist

5. Baggergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderschnecke (5) mit einer Umdrehungszahl antreibbar ist, die dem Mehrfachen, z. B. dem Vierfachen, der Umdrehungszahl des Schneidkopfes (9) ent. pricht.

6. Baggergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauhöhe der am Schneidkopf (9) angeordneten Fördertaschen (8) gleich der Ganghöhe (h)der Förderschnecke (5) ist.

7. Baggergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidkopf (9) ein kegelförmiges Ende aufweist, das mit der Kegelbasisfläche an das Ende (3) des Förderrohres (1) anschließt, und daß die Fördertaschen (8) im äußeren Ringbereich der Kegelbasisfläche am Schneidkopf (9) befestigt sind.

8. Baggergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (7) für den Schneidkopf (9) innerhalb der hohl ausgebildeten Förderschneckenwelle (6) und der Schneidkopf (9) auf dem Förderrohr (1) gelagert sind.

9. Baggergerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördertaschen (8) an ihrem oberen Rand durch einen Flanschring (12) verbunden sind, der mittels Rollen (14) drehbar auf dem Förderrohr(l)gelagert ist.

10. Baggergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß an der Oberseite der Schneckengänge der Förderschnecke (5) an eine Druckgasquelle angeschlossene Gasaustrittsöffnungen (26) vorgesehen sind.