DE2942302C2 - Saugkopf für ein Saugrohr zum Fördern von Sedimenten vom Meeresboden - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Saugkopf für ein Saugrohr zum Fördern von Sedimenten vom Meeresboden, mit einem Sieb, das sich vor der Ansaugöffnung befindet und das Ansaugen von größeren Teilen wie Steinen oder dergleichen verhindert.

Bei Saugbaggern ist es bekannt, die Pumpen vor Steinen durch im Bagger angeordnete Filter zu schützen, die von Zeit zu Zeit geleert werden müssen. Dies ist aufwendig und auch bei größeren Fördertiefen nicht anwendbar, in denen nur Schutzgitter oder Siebe unmittelbar am Saugmund des Saugrohres in Frage kommen können. Dabei ergibt sich jedoch die Schwierigkeit, daß sich vor dem Filter feste Teile ansammeln, die den Saugmund verschließen. Das Sieb muß durch zeitweiliges Abschalten der Pumpen und Anheben des Saugrohres wieder von den festen Teilen befreit werden.

Gemäß der älteren deutschen Patentanmeldung P.?8 41 203.5 ist das Saugmundstück als kegelförmiges Vibrationssieb ausgebildet. Durch die Form und die Schwingungen des Siebes sollen u. a. Steine schwingsiebähnlich in Richtung der Siebspitze bewegt und auf diese Weise das Sieb freigehalten werden. Diese Lösung setzt jedoch den komplizierten Schwingantrieb voraus, der sich in großen Tiefen wie beispielsweise 2000 m nur mit großen Schwierigkeiten realisieren läßt. Außerdem ist die angestrebte Wirkung in der Praxis nur in geringem Maße zu erreichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Saugkopf für ein Saugrohr zum Fördern von Sedimenten vom Meeresboden zu schaffen, das wirksam von festen Teilen freigehalten wird und einfach im Aufbau ist.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß das Sieb aus einem spiralförmig verlaufenden Stab oder mehreren solcher Stäbe besteht, vor denen sich außen ein Abstreifmesser befindet, das auf einer senkrechten Welle durch das Zentrum der Spirale verdrehlich gelagert und mit Mitteln zum Drehantrieb des Abstreifmessers verbunden ist. Im einfachsten Falle bestehen diese Mittel z. B. aus mit den Abstreifmessern verbundenen Flügeln, die schräg zur Richtung des angesaugten Wassers ausgerichtet sind und so Drehkräfte auf die Abstreifmesser ausüben, so daß sich diese drehen und dabei auch vor dem spiralförmigen Sieb hängende feste Teile mitnehmen. Da die festen Teile eine Tendenz haben, der Ausrichtung der Stäbe zu folgen und da die Stäbe spiralförmig sind, wandern die festen Teile bei der Bewegung durch die Abstreifmesser langsam nach außen, so daß sie aus dem Sogbereich kommen und abfallen. Bei entsprechender Abdeckung des Saugmundes im zentralen Bereich ist auch grundsätzlich eine Drehung in umgekehrter Richtung möglich, so daß die festen Teile z. B. nach innen bewegt und dort durch ein gesondertes Rohr nach unten aus dem Sogbereich fallen. Die schräggestellten Flügel brauchen nicht unmittelbar an den Abstreifmessern befestigt zu sein, sie können auch von diesen getrennt sein und eine im Saugstrom liegende Turbine bilden, die vorzugsweise über ein Getriebe mit den Abstreifmessern verbunden ist. Zum Antrieb der Abstreifmesser wird also in jedem Fall der Saugstrom verwendet, so daß keine zusätzliche Energiespeisung von der Meeresoberfläche her erforderlich ist. Es ist natürlich auch möglich, die Abstreifmesser direkt durch eine durch Druckwasser gespeiste Turbine anzutreiben.

Zum Schutz der Abstreifmesser, ihres Lagers und um ein freies Drehfeld für die Abstreifmesser sicherzustellen, ist es zweckmäßig, daß das Sieb innerhalb eines zylindrischen Gehäuses angeordnet ist, in dessen Seitenwandung in Strömungsrichtung unmittelbar vor dem Sieb Durchbrüche vorgesehen sind, bis in deren Nähe sich die Abstreifmesser erstrecken. Bei dieser Ausführungsform gelangen von den Abstreifmessern zusammen mit dem spiralförmigen Sieb nach außen geförderte feste Teile besser aus dem Saugstrombereich heraus, so daß ein unmittelbares erneutes Ansaugen weniger wahrscheinlich ist.

Zusätzlich ist es zweckmäßig, daß das zylindrische Gehäuse in Strömungsrichtung vor den Durchbrüchen durch ein kegelförmiges Schutzsieb abgeschlossen ist.

dessen Maschenweite gleich oder etwas kleiner als die Durchbräche, aber größer als der Abstand zwischen den Stäben ist, die das spiralförmige Sieb bilden. Das Schutzsieb dient neben dem Freihalten des Raumes vor den Abstreifmessern, um diesen die Beweglichkeit zu sichern, dem Fernhalten größerer fester Teile die eine geringere Tendenz haben, ein Sieb zuzusetzen und wegen ihres Gewichts häufig von allein ι bfallen.

Anhand der Zeichnung soll die Erfindung an Ausführungsbcispielen näher erläutert werden.

F i g. 1 zeigt perspektivisch und im Schnitt ei; e Ausführungfform eines Saugkopfes gemäß der Erfindung.

F i g. 2 zeigt perspektivisch und im Schnitt eine Abwandlung der Ausfü'irungsform gemäß Fig. 1.

F i g. 3 zeigt einen Teilschnitt durch die Messer/Siebanorcnung der Saugköpfe nach F i g. 1 und 2.

In Fig. 1 ist ein unteres Ende eines Saugrohres 1 dargestellt, das zu einer höher liegenden, nicht dargestellten Pumpe führt, von der eine Druckleitung zu einem Schiff an der Meeresoberfläche führer, möge.

Das Saugrohr t geht nach unten in ein zylindrisches Gehäuse 2 über, in dem ein spiralförmiges Sieb 3 angeordnet ist, das aus einem spiralförmigen, im Querschnitt rechteckigen Stab 4 besteht, der so spiralförmig verläuft, daß zwischen ihm die Sieb- oder Filtcrschlitzc 5 gebildet sind.

In dem zylindrischen Gehäuse 2 ist koaxial mittels Stäben 6 ein Getriebe 7 gehalten, aus dem nach oben eine Welle 8 herausragt, die die schnellen Umdrehungen eines Turbinenrades 9 auf eine langsame Umdrehungsgeschwindigkeit einer nach unten aus dem Getriebe 7 herausragenden Welle 10 uniersetzt, an der über eine Nabe 11 im wesentlichen radial ausgerichtete Abstreifmesser 12 befestigt sind, die sich ungefähr bis zu den Innenwandungen des zylindrischen Gehäuses 2 erstrekken.

In der Wandung des zylindrischen Gehäuses 2 befinden sich unmittelbar unterhalb des spiralförmigen Siebes 3 Durchbrüche 13. Das Gehäuse 2 ist unten durch ein kegelförmiges Schutzsieb 14 verschlossen, dessen Maschenweite gleich oder etwas kleiner als die Durchbrüche 13, aber größer als die Siebschlitze 5 ist.

Bei Betrieb wird das Turbinenrad 9 durch den durch Pfeile 15 angedeuteten Saugstrorn in Richtung eines Pfeiles 16 in Drehung versetzt, so daß über die Welle 8 und das Getriebe 7 die Welle 10 und über die Nabe 11 die Abstreifmesser 12 langsam gedreht werden, und zwar in einer Richtung, daß die durch den Saugstrom vor dem Sieb 3 hängenden Steine 17 entlang den spiralförmigen Siebschlitzen 5 und damit langsam nach außen bewegt werden, bis sie durch die Enden der Abstreifmesser 2 durch die Durchbrüche 13 nach außen befördert werden.

Die Ausführungsform gemäß F i g. 2 entspricht im wesentlichen der Fig. 1, und gleiche Teile sind mit gleichen Bezugsziffern versehen. Der Unterschied besteht darin, daß bei der Ausführungsform nach F i g. 2 an das Getriebe 7 eine Turbine 18 angeschlossen ist, die das Getriebe 7 antreibt und über eine Druckleitung 19 mit Druckwasser gespeist ist. Der Speisedruck für dieses Druckwasser kann durch eine etwas höher außerhalb des Saugbereichs angeordnete Pumpe geliefert werden, die elektrisch über ein entsprechendes Kabel angetrieben ist.

F i g. 3 zeigt einen Teilschnitt durch die F i g. 1 und 2 im Bereich des Siebes 3 und eines Abstreifmessers 12. Es ist aus dieser Figur zu erkennen, daß die Stäbe bzw. der Stab 4 einen dreieckigen Querschnitt haben, so daß sich die Siebschlitze 5 in Richtung der durch einen Pfeil 20 angedeuteten Förderrichtung erweitern, wie da:> an sich bei Filtern bekannt ist. Das Abstreifmesser 12 bewegt sich mit seiner Oberkante 21 dicht über die Stäbe 4 hinweg, wodurch die Gefahr gering gehalten ist, daß durch die Abstreifbewegung Steine in die Siebschlitze 5 gedrückt werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Saugkopf für ein Saugrohr zum Fördern von Sedimenten vom Meeresboden, mit einem Sieb, das sich vor der Ansaugöflnung befindet und das Ansaugen von größeren festen Teilen wie Steinen oder dergleichen verhindert, dadurch gekennzeichnet, daß das Sieb (3) aus einem spiralförmig verlaufenden Stab (4) oder mehreren solcher Stäbe besteht, vor denen sich außen ein Abstreifmesser (12) befindet, das auf einer senkrechten Welle (10) durch das Zentrum der Spirale verdrehlich gelagert und mit Mitteln zum Drehantrieb des Abstreifmessers verbunden ist.

2. Saugkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Drehantrieb aus mit den Abstreifmessern verbundenen Flügeln bestehen, die schräg ?ur Richtung des angesaugten Wassers ausgerichtet sind.

3. Saugkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügel unmittelbar an den Abstreifmessern befestigt sind.

4. Saugkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügel von den Abstreifmessern getrennt sind und ein in dem Saugstrom (14) liegendes Turbinenrad (9) bilden, das vorzugsweise über ein Getriebe (7) mit den Abstreifmessern (12) verbunden ist.

5. Saugkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Drehantrieb aus einer Turbine (16) bestehen, die durch Druckwasser angetrieben ist.

6. Saugkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sieb (3) innerhalb eines zylindrischen Gehäuses (2) angeordnet ist, in dessen Seitenwandung in Strömungsrichtung unmittelbar vor dem Sieb (3) Durchbrüche (13) vorgesehen sind, bis in deren Nähe sich die Abstreifmesser (12) erstrecken.

7. Saugkopf nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das zylindrische Gehäuse (2) in Strömungsrichtung vor den Durchbrüchen (13) durch ein kegelförmiges Schutzsieb (14) abgeschlossen ist, dessen Maschenweite gleich oder etwas kleiner als die Durchbrüche (13), aber größer als der Abstand zwischen den Stäben (4) ist, die das spiralförmige Sieb (3) bilden.

8. Saugkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Stäbe (4), die das spiralförmige Sieb (3) bilden, in Strömungsrichtung abnimmt, vorzugsweise dreieckig ist.