DE2953900C1

DE2953900C1 - Spuelrohr

Info

Publication number: DE2953900C1
Application number: DE19792953900
Authority: DE
Inventors: Günter Dipl.-Ing. 2000 Hamburg Kupczik
Original assignee: BLECHSCHMIDT WOLFGANG ING; Kupczik Guenter Dipl Ing; Blechschmidt Wolfgang Ing Grad 2000 Hamburg
Current assignee: Blechschmidt Wolfgang Dipl-Ing 2000 Hamburg
Priority date: 1979-09-15
Filing date: 1979-09-15
Publication date: 1982-07-22

Description

Dieses Ergebnis wird durch die Kombination der Merkmale des Anspruches 1 erreicht, wobei kein Schutz für diese Merkmale allein beansprucht wird. Durch die Merkmale der Ansprüche 2 und 3 wird einerseits eine günstige Führung für die lamellen mit einer besonders wirkungsvollen Aufbrechung des Gewässergrundes und andererseits aufgrund der geschaffenen Abdeckung der Vorderseite des senkrechten Raumes durch ein Gitter mit senkrechten Öffnungen zwischen den Fräslamellen eine besonders günstige Wirkung erreicht. Wenn die verjüngten Ränder der Lamellen in den senkrechten Raum nach hinten bezüglich des Spülrohres gerichtet sind, wird zugleich eine Förderung des aufgebrochenen Grundmaterials in den senkrechten Raum herbeigeführt.
so daß die Wirkung der erwähnten Heberpumpe gesteigert wird. Durch den Abstand nach Anspruch 4 wird bei guter Aufbruchswirkung auch eine günstige Transportbeeinflussung zur Abführung des aufgebrochenen Grundmaterials erreicht.
Gemäß einer anderen zweckmäßigen Ausführungsform ist eine Kettenfräse vorgesehen, deren endlose Ketten oben und unten über Scheiben geführt sind.
Auch dabei wird einbezogen, daß wenigstens die oberen angetriebenen Scheiben Exzenterscheiben sind.
Die Ausgestaltung als Kettenfräse nach Anspruch 5 hat den Vorteil einer besonders einfachen und kostengünstigen Ausgestaltung.
Im Zusammenhang mit dem freien Raum und der Fräse wird in überraschender Weise erreicht, daß der nach vorn durch die Fräse durchlässig abgedeckte senkrechte Raum eine Heberpumpe bildet. durch die das aufgebrochene Material abgeführt wird.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen erläutert, die in der Zeichnung dargestellt sind. In der Zeichnung zeigt F i g. 1 eine Seitenansicht einer prinzipiellen Ausführungsform eines Spülrohres, Fig. 2 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Ausführungsform eines Spülrohres im Schnitt längs der Liniell-llinFig.4, Fig. 3 eine Stirnansicht von F i g. 2, F i g. 4 eine Draufsicht auf F i g. 2, F i g. 5 einen Schnitt längs der Linien V-V durch Fig. 2.
In allen Figuren sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Das Spülrohr 1 hat parallele Seitenwände 2, 3, die an der Vorderseite in Betriebsstellung des Spülrohres senkrechte Enden und an der Rückseite des Spülrohrs entsprechend der Kante 4 einen bogenförmigen Verlauf haben. Die Abschnitte neben der Kante 4 begrenzen einen Kanal 5 zur Führung von Kabeln oder Rohren. Dieser Kanal 5 ist im Bereich der Kante 4 durch eine querlaufende Abdeckung 6 geschlossen und oben und unten bei 7 und 8 offen. In F i g. 4 ist beispielsweise strichpunktiert ein Rohr 8 eingezeichnet. An den senkrecht verlaufenden Enden 9 und 10 der Seitenwände sind außen parallel zu den Seitenwänden 2, 3 nach vorn ragende Schneidkanten 11, 12 angeordnet, die beim Übergang zu den Seitenwänden 2, 3 Hinterschneidungen 13, 14 bilden. Zwischen den Enden 9, 10 der Seitenwände bzw. den Schneidkanten 11, 12 befindet sich ein senkrechter freier Raum 15, dessen senkrechter Boden~ wie in F i g. 4 gezeigt ist~ als Winkelboden 16 oder als gekrümmter Boden 17 ausgeführt ist. Wesentlich ist, daß dieser Raum nicht durch Anordnungen besetzt ist, sondern einen von vorn nach oben durchgehenden Aufstiegsraum bildet. Am Boden 16 oder 17 befinden sich nach vorn gerichtete Spüldüsenöffnungen, wie sie schematisch in den F i g. 4 und 5 in der Zeichnungsebene mit 18 bis 21 angegeben sind, wobei~ wie aus den F i g. 1 und 2 hervorgeht~ solche Düsenanordnungen entsprechend den eingezeichneten Düsen n, 23, 24...25 über die Höhe verteilt sind. Dabei können diese Luftdüsen oder abwechselnd Wasser-und Luftdiisen sein.
Hinter dem Boden 16 bzw. 17 des freien Raums 15 befinden sich schematisch dargestellte Kanäle 27, 28 zur Zuführung von wenigstens Luft oder Luft und Wasser.
Die Verbindungen zu den Düsen sind nur schematisch eingezeichnet. Es versteht sich. daß bei mehreren Düsen nebeneinander auch abwechselnd Wasser- und Luftspüldüsen angeordnet sein können. Die Kanäle 27, 28 sind oben mit Anschlußarmaturen 29 versehen. durch die ein Anschluß zu Aggregaten auf einem Schleppschiff herstellbar ist.
Ferner befindet sich am Spülrohr eine Anlenkungsvorrichtung 30 für ein Drahtseil 31, mit dem das Spülrohr durch den Grund gezogen werden kann.
Wie aus den F i g. 1 und 2 hervorgeht, ist der bogenförmige Kanal 5 an seinem unteren Ende durch einen Verbindungskanal 32 mit dem unteren Ende des senkrechten freien Raums 15 verbunden. Dabei bildet das vordere Ende 33 der unteren Wand 34 des Verbindungskanals einen zum bogenförmigen Kanal 5 hin ansteigenden scharartigcn Wandteil, der zur Führung des Spülrohrs beiträgt. Der Verbindungskanal 32 weist zweckmäßig zudem freien senkrechten Raum 15 eine Verjüngung 35 auf. wodurch an dieser Stelle hohe Strömungsgeschwindigkeiten für ein durchströmendes Medium, und zwar Wasser. erreicht werden. Die Mündung 36 des Verbindungskanals 32 in den bogenförmigen Kanal 5 ist durch einen Gitterrost 37 abgeschirmt, damit keine Verunreinigungen eintreten können.
Durch den Lufteintrag in den freien senkrechten Raum 15 ergibt sich in ihm eine Aufwärtsströmung, die zwischen den Schneidkanten geschürftes Grundmaterial mitnimmt, so daß im unteren Bereich Kavitationserscheinungen auftreten. durch die. unterstützt durch die Vorwärtsbewegung des Spülrohrs 1, Wasser aus dem bogenförmigen Kanal 5 nachströmt, der dadurch einer Selbstreinigung unterworfen wird.
Um diese Wasserzirkulation zu verbessern, kann geinäß einer besonderen Ausgestaltung im Verbindungskanal - wie in Fig. 1 gestrichelt eingezeichnet ist~ eine Druekwasserpumpe 38 angeordnet sein, deren Förderrichtung vom bogenförmigen Kanal 5 zum senkrechten freien Raum 15 verläuft.
Der freie Raum 15 wird nicht durch Düsen 19~25 bzw. 26 beeinträchtigt. Diese haben vor ihren Mündungen einen Abstand von etwa 300 mm oder mehr zu der Ebene, die durch die vorderen Ränder der Schneidkanten bestimmt ist.
Da der durch den Grund gezogene Teil des Spülrohrs nach vorn durch das Grundmaterial angeschlossen ist.
wird im freien Raum eine Heberpumpenwirkung erzielt.
Das gelöste Grundmaterial wird dadurch nach oben abgeführt.
Eine Verbesserung ist aus den F i g. 2- 5 erkennbar.
Dabei befindet sich im Bereich der vorderen Ränder der Schneidkanten 11, 12 vor dem freien Raum eine im ganzen mit 39 bezeichnete, zum freien Raum hin durchlässigc Fräse. Diese Fräse ist in den bevorzugten Ausführungsbeispielen als Lamellenfräse gezeigt, obgleich auch andere Fräsen in der Ausführung als Kettenfräse beispielsweise möglich sind. Die gezeigte Fräse 39 hat vier Lamellen 40- 43, welche eine sägezahnartige Profilierung 44 aufweist, und zwar derart, daß die steilere Flanke 45 jedes Zahnes nach oben gerichtet ist.
An ihrem oberen Ende sind die Lamellen 10 43 an Exzenterscheiben 46- 49 befestigt, jedoch mit wechselseitigem Versatz in der Exzentrizität der Exzenterschei- ben. Die Exzenterscheiben sind auf einer Welle 50 exzentrisch angeordnet. wie anhand der Exzenterscheibe 49 in Fig.2 gezeigt ist. Die Welle 50 erstreckt sich zwischen den Seitenwänden bzw. oberen Abschnitten der Schneidkanten 11, 12. und sie trägt - wie beispielsweise in Fig. 4 gezeigt ist~ an der Außenseite einen Flüssigkeitsmotor 51. der an eine nicht näher gezeigte.
aber nach oben geführte Energiequelle zur Flüssigkeitszuführung angeschlossen ist.
Im gezeigten Beispiel sind die Lamellen 40 43 unten in Kulissenführung geführt. indem beispielsweise Schlitze 52 in den Lamellen auf einer Querstange 53 zwischen den Schneidkanten 11, dz bewegbar sind.
Durch eine solche Ausführung ergibt sich eine oszillierende Bewegung der Lamellen 40-43. wobei die Exzentrizität wenigstens in einer oberen Anlenkung so gewählt ist, daß bei der Aufwärtsbewegung auch eine Vorwärtsbewegung im Sinne eines Eingriffs in das Grundmaterial erfolgt. Einbezogen wird, daß auch die unteren Enden der Lamellen an Exzentern geführt sind.
Die Fräse 39, auch die durch die Lamellen 40 43 gebildete Fräse, ist nach hinten durchlässig. Der Seitenabstand zwischen den Lamellen ist dabei zweckmäßig kleiner als die Lamellenbreite. so daß zugleich eine Mahl- oder Zerkleinerungswirkung auf das ausgebrochene bzw. abgeschürfte, insbesondere durch die Spülstrahlen gelöste Grundmaterial ausgeübt wird.
Besonders bevorzugt wird. daß die Lamellen 40' bis 43' nach F i g. 5 dreieckförmigen Querschnitt haben und sich nach hinten, d. h. zum freien senkrechten Raum 15 hin, verjüngen. Dadurch wird der Eintrag des gelösten Grundmaterials in den freien Raum noch unterstützt.
Um eine wirkungsvolle Arbeit der Fräse 39 zu gewährleisten. ist die Welle 50 zweckmäßig in oberen seitlichen Vorsprüngen 54, 55 der Schneidkanten 11, 12 angeordnet.
Wenn auch die Spüldüsen entweder lediglich zum Lufteintrag oder wechselweise zum Luft oder Wassereintrag vorgesehen sind, so besteht eine besonders vorteilhafte Ausführungsform in einer kombinierten Spüldüse, bei der ein Spüldüsenendstück der Wasserdüse von einer Ringdüse für Luft umgeben ist. Zweckmäßig verjüngt sich ein Luftzuführungskanal zum Austricbsende der Spüldüse. In diesem Austriebsende formt sich der durch das Spüldüsenendstück austretende Wasser.
strahl mit einer Luftummantelung. Es können mehrere.
im wesentlichen senkrechte freie Räume mit jeweils benachbarten Schneidkanten nebeneinander angeordnet sein, wobei dann eben in der speziellen Ausführung auch entsprechend mehrere Fräsen vorgesehen sind.

Claims

Patentansprüche: 1. Spülrohr als Einspülgerät zum Einbetten von Kabeln oder Rohren in einem Gewässergrund mit einem an der Vorderseite offenen Raum in einem Gehäuse mit Seitenbegrenzung, in dem Spüldüsen zur Ausgabe wenigstens von Luft als ströniungsfahiges Medium angeordnet sind, und mit einem an der Rückseite verlaufenden. oben und unten offenen, bogenförmigen Kanal zur Führung der Kabel oder Rohre, dadurch gekennzeichnet. daß der senkrechte Raum (15) zwischen im wesentlichen scitenwandparallel nach vorn gerichteten. als Schneidkanten (11, 12) ausgeführten Leisten mit einer angetriebenen Fräse (39) versehen ist, deren wenigstens eines bewegliche Element (40-43), an dessen Seiten in bezug zu den Schneidkanten (11, 12) und/oder anderen Elementen (40- 43) ein freier Abstand verbleibt, wenigstens taktweise im Bewegungszyklus aufwärts bewegbar ist.
2. Spülrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen (40- 43) oben und unten an Exzentern geführt sind.
3. Spülrohr nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen (40'- 43') drcieckförmigen Querschnitt besitzen, wobei die verjüngten Enden in den senkrechten Raum (15) nach hinten bezüglich des Spülrohres gerichtet sind.
4. Spülrohr nach einem der Ansprüche 1- 3, da.

durch gekennzeichnet, daß der Seitenabstand zwischen den Lamellen (40-43, 40'- 43') höchstens halb so groß wie die vordere Lamellenbreite ist.
5. Spülrohr nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Kettenfräse. deren endlose Ketten oben und unten über Scheiben geführt sind.
6. Spülrohr nach Anspruch l, dadurch gckennzeichnet, daß der ein Element einer Heberpumpe bildende, wenigstens eine im Querschnitt freie. senkrechte Raum (15) nach vorn durchlässig durch dic Fräse (39) abgedeckt ist.

Die Erfindung betrifft ein Spülrohr als Einspülgerät zum Einbetten von Kabeln oder Rohren in einem Gcwässergrund, wie es im Oberbegriff des Anspruchs 1 beschrieben und beispielsweise aus der DE-OS 22 32 395 bekannt ist.

Dabei sind die Spüldüsen an Hochdruck-Düsenrohren in eine Schneide eingebaut. Diese Schneide hat eine vordere Öffnung zum Austritt unter Hochdruck stehenden Wassers nach vorn. Die Schneide hat darüber hinaus sich keilförmig entgegen der Bewegungsrichtung des Spülrohrs erweiternde Außenseiten. so daß eine Verdrängung des Gewässergrundes erfolgt.

Diese bekannte Ausführung ist im Atisführungsbeispiel der DE-OS, Fig. 2, dahingehend erläutert, daß als Seitenschutz für die Hochdruckrohre Leisten vorgesehen sind, die nach vorn keilförmig zur Mitte eingezogen sind. Sowohl bei dieser Ausführung als auch bei einer geschlossenen im ganzen angesprochenen Schneide besteht die Gefahr einer Verkeilung des Spülrohrs im Gewässergrund.

In der bekannten Ausführung soll das unter Hochdruck stehende Wasser, gegebenenfalls durch Bewegung der Hochdruck-Düsenrnhre. unter Auf- und Abwanderung gegebenenfalls auch unter seitlicher Verschwenkung mit einem sägeartigen Effekt ausgegeben werden. Zu diesem Zweck sind die Düsen innerhalb des schncideartigen Gehäuses nach vorn zur Öffnung dieses Gehäuses im Bereich des Grats gerichtet.

Diese Sägewirkung vor der eigentlichen Schneide des Spülrohrcs ist aber gering. weil erhebliche Reibungswiderstände der Wirkung der Wasserstrahlen im Wasser entgegenstehen. Die vordere Öffnung des Gehäuses ist schon durch die Gestaltung mit einem schneideartigen Querschnitt verhältnismäßig schmal. Auch aus diesem Grunde ist der zur Vorderseite offene Raum der bekannen Ausführung. abgesehen von der Durchsetzung mit den Düsen, nicht oder nur unzureichend zum Abtransport des aufgelockerten Gewässergrundes geeignet.

Bekannt ist auch ein Lufthebeverfahren in Form einer Ileberpumpe. vielfach auch als Mammutpumpe bezeichnet, die aber lediglich zum Heben von Partikeln an einem <#cwässergrund vorgesehen ist.

In der DE-PS 6 29 544 ist eine Einrichtung für die Anwendung eines Spülverfahrens zur Verlegung von Kabeln in flachen Gewässern beschrieben. In dieser Einrichtung sind hinter einem gekrümmten Führungsrohr für ein Kabel Wasserstrahldüsen und eine Sägevorrichtung angebracht. Dabei ist aber auch in Ermangelung einer Seitenbegrenzung gemäß Oberbegriff des Anspruches 1 der Abtransport des aufgelockerten Gewässergrundes nicht berücksichtigt. Es besteht daher die Gefahr des sogenannten Festfressens im Boden.

Diese bekannte Sägevorrichtung hat die Form einer angetriebenen Fräse mit mehreren parallel nebeneinander arbeitenden Sägeblättern. die oben durch einen Exzenterantrieb geführt sind, so daß sie taktweise bewegbar sind. Dabei wird auch eine Vor- und Rückbewegung der Sägeblätter durch an ihnen angeordnete schräge Führungen herbeigeführt. die mit Anschlägen an benachbarten Sägeblättern in Eingriff kommen. Eine sol.

chc Bewegung wird durch die Abstützung der Sägeblät.

ter an Federn ermöglicht.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Spülrohr, das durch den Gewässergrund bewegt wird, wobei das Spülrohr mit einem an der Vorderseite offenen Raum in einem Gehäuse mit Seitenbegrenzung. in dem Spüldüsen zur Ausgabe wenigstens von Luft als strömungsfähiges Medium angeordnet sind, ausgeführt ist und durch Druckwasser der Boden des Gewässergrundes zerstört und aufgelockert wird. Dabei können die Druckwasserstrahlen auch beweglich ausgegeben werden, was einen beträchtlichen Aufwand voraussetzt, wobei noch besondere Maßnahmen zum Schutz der Mechanik erforderlich sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde. ein Spülrohr der eingangs angegebenen Art so auszugestalten, daß nicht nur ein Rohr- oder Kabelkanal im Grund eines Gewässers unter gleichzeitiger Zerteilung des Bodens hergestellt, sondern auch eine günstige Abführung gelöster Grundteil ermöglicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 erreicht.

Hierdurch wird der senkrechte Raum durchlässig nach vorn abgedeckt. so daß in ihm eine besonders günstige Wirkung als Heberpumpe erreichbar ist.