DE32904C - Spülbagger - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT

KLASSE 84: Wasserbau.

Die vorliegende Erfindung bezweckt, in Stromläufen mit weichem Boden (Schlamm, Sand etc.) durch eingeführte comprimirte Luft den Boden zu lösen und dann derart aufzuwirbeln und im Wasser in fein zertheiltem Zustande zu suspendiren, dafs derselbe von der allgemeinen herrschenden Strömung (ob durch natürliches Gefalle eines Flusses hervorgebracht oder ob infolge von Ebbe und Fluth an Seeküsten) weggeführt wird und dafs so Schifffahrtshindernisse (Untiefen etc.) beseitigt werden; die Erfindung gründet sich dabei aber nicht auf dem bekannten Princip, wonach die »lebendige Kraft« eines austretenden Luft- oder Wasserstrahles die weichen Bodenmassen in Bewegung setzt, sondern vielmehr darauf, dafs diese Wirkung durch dessen (ruhenden) Druck und durch die Expansion der stark comprimirten Luft hervorgerufen wird. Der weiter erzielte Nutzeifect, wonach die aufwirbelnden und aufsteigenden Luftblasen den gelösten Boden noch besser vertheilen und dieser so besser von der Strömung fortgenommen wird, würde dabei erst in zweiter Linie in Betracht zu ziehen sein.

Zur Erklärung des Vorstehenden diene zunächst folgendes:

Man denke sich eine recht schwere hohle Lanze, Fig. 1, tief in weichen Boden eingedrückt bezw. durch ihr recht grofs zu haltendes Gewicht tief in denselben eingesunken. Nun lasse man Luft von beispielsweise 6 Atmosphären absolut eintreten, während der Gegendruck an der Düse 2 Atmosphären absolut betrage (nämlich die äufsere Atmosphäre -\- z. B. 10 m Wassersäule), so wird, weil die Lanze stark in den Schlamm oder Sand hineingedrückt ist, kein Strahl nach abwärts entstehen, sondern die mühsam an der Mündung sich durchwindende Luft wird sofort expandiren, indem sie sich noch im Sande auf das f = 3 fache Volumen ausdehnt und so den Sand hebt (im Gegensatz zum Wegblasen).

Das ist ein Arbeitsvorgang, der allein einen brauchbaren technischen Effect hervorbringen kann und der noch nie versucht wurde. Dafs diesem Arbeitsverfahren entsprechend die Mündung der Düse nach abwärts gerichtet und am tiefsten Punkte der Lanze angebracht sein mufs, ist nach dem Vorhergehenden selbstverständlich: jede nach oben gerichtete Düse würde die Luft ganz nutzlos entweichen lassen, wodurch der Druck an der unteren Düse so geschwächt werden würde, dafs dort weniger oder keine Luft austreten, zur Expansion und damit zum Heben des Sandes kommen würde.

Nun kann freilich die Lanze gar zu sehr belastet bezw. gar zu tief in den Boden gedrückt werden, so dafs der Widerstand so grofs wird, dafs gar keine Luft mehr zur Düse austreten kann. Dann würde die Wirkung des Apparates gänzlich aufhören, der Compressor allerdings auch keine Arbeit mehr abgeben, da er einfach bei zu stark aufsteigendem Luftdruck zum Stillstand kommen wird.

Für diesen Fall ist dann ein mittelst comprimirter Luft äufserst einfach zu handhabender Schwimmer angebracht, mittelst dessen das schwere Gewicht der Lanze beliebig vermindert werden kann, ja mittelst dessen, wenn er nur grofs genug gemacht wird, die Lanze ganz aus dem Boden herausgezogen werden kann, so dafs sie frei über dem Boden schwimmt, Fig. 2.

Bei praktischer Ausübung der Erfindung wird die comprimirte Luft mittelst eines beweglichen Schlauches α zu einer im allgemeinen steifen Lanze b geleitet, welche Lanze durch den Schwimmer c in annähernd verticaler Lage gehalten wird. Unten trägt diese Lanze ein einfach oder mehrfach durchbrochenes Mundstück, durch dessen Durchbrechungen (Düsen) der comprimirte Luftstrahl unter hohem Druck nach abwärts mit Vehemenz direct in den aufzuwühlenden Boden hineinströmt, denselben löst (hebt), aufwirbelt und der herrschenden Wasserströmung übergiebt, damit er von dieser weggetragen werde.

In demselben Verhältnifs, wie der Boden unten an der Lanze dadurch weggewühlt wird, sinkt die Lanze durch ihre eigene Schwere nach; sie ist in verticaler Richtung frei beweglich. Ihr Gewicht oder der Druck, mit welchem die Lanze auf oder in den wegzuspülenden Boden gedrückt wird, soll regulirbar sein, um den Umständen angepafst werden zu können.

Steigt jener Druck über eine gewisse Grenze, so wird die Düse der Lanze so tief und fest in den Boden hineingedrückt, dafs gar keine Flüssigkeit mehr ausströmt: Die Wirkung des Apparates ist an dieser Grenze gleich Null, Fig. ι. Wird umgekehrt das Gewicht der Lanze immer mehr erleichtert, bis sie gleichsam über dem Boden schwebt, so wird der ausströmende Flüssigkeitsstrahl, wenn nicht gar kein, so doch nur wenig Material vom Boden lösen und aufwirbeln, Fig. 2. Zwischen diesen beiden Grenzen giebt es aber auf alle Fälle einen günstigsten Druck der Lanze gegen den Boden oder also ein günstigstes Gewicht der Lanze, bei welchem die lösende und aufwirbelnde Wirkung des austretenden Flüssigkeitsstrahles am gröfsten ist. Dieses günstigste Gewicht der Lanze ist daran erkennbar, dafs bei ihm die Lanze am schnellsten in den Boden einsinkt. Die wünschbare Regulirung des Gewichtes der Lanze wird nun dadurch bewirkt, dafs man den Schwimmer c an der schweren Lanze, aber unter Wasser befestigt; dieser Schwimmer hat nach unten zu eine Oefmung und steht mit dem in ihn einmündenden dünnen Schlauch d in Verbindung, durch welchen man comprimirte Luft in den Schwimmer eintreten lassen kann, wodurch das Wasser aus letzterem mehr oder weniger oder auch gänzlich verdrängt und so das Gewicht der Lanze vermindert wird; ein zweiter dünner Schlauch /, von der Decke des Schwimmers abzweigend, gestattet Luft aus demselben abzulassen, wodurch wieder Wasser in den Schwimmer durch die untere Oefmung desselben eintritt und hiermit die Lanze wieder schwerer wird. Durch diese oder eine analoge Vorrichtung kann man also das Gewicht der Lanze fortwährend nach Bedarf reguliren.

Der gleiche Vorgang, wie bei Benutzung eines Eimerbaggers, findet auch hier statt: Läfst man den Eimerbagger fortwährend an einer Stelle wirken, so entsteht ein tiefes Loch oder Trichter, gerade wie wenn man die Lanze an demselben Orte wirken läfst; führt man aber letztere allein oder mit dem zugehörigen Schiffe langsam strichweise über den zu entfernenden Boden hin, so erreicht man eine bodenvertiefende Wirkung über die ganze bestrichene Fläche hin, gerade wie bei anderen Baggern.

Während die bekannten Kratzvorrichtungen (submarine Pflüge, Eggen, Rechen u. dergl., über die zu entfernenden Untiefen von Dampfern hin- und hergeschleppt) mit dem vorliegenden Baggerapparat das gemein haben, dafs beide den gelösten Boden nicht in Gefäfse zum künstlichen Wegtransport auffangen, sondern dafs sie den losgelösten Boden dem Strom zur Weitertransportirung überantworten, so zeigt dieser Apparat den obengenannten Vorrichtungen gegenüber die grundsätzlichen Unterschiede, dafs der Boden nicht durch Eingriff irgend eines festen Körpers oder Schneidewerkzeuges (Schaufel, Pflugschar, Rechen- oder Eggenzahn oder dergleichen) losgelöst, sondern dafs dies nur durch einen continuirlich wirkenden Flüssigkeitsstrahl bewirkt wird; und dafs, während die Kratzvorrichtungen nur oberflächlich wirken, mit der Lanze in sich eignendem Boden auf jede beliebige Tiefe hinab gewirkt werden kann.

Es können so beispielsweise auch einzelne Schifffahrtshindernisse, ζ. Β. Wracke, dadurch zum Versacken in weicheren Boden gebracht werden, dafs mittelst der Lanze tiefe Gräben um die Hindernisse herum ausgespült werden. Während ferner von der vorhandenen Dampfkraft des Schleppdampfers, welcher den submarinen Pflug oder die Kratzvorrichtung schleppt, ein grofser, wohl der gröfste Theil auf die Eigenbewegung des Schiffes verwendet werden mufs (denn es mufs dabei naturgemäfs mit einer gewissen Geschwindigkeit gefahren werden), so kann bei vorliegendem Apparat im Gegentheil der weitaus gröfste Theil der vorhandenen Dampfkraft zur Erzeugung des nutzbar wirkenden Flüssigkeitsstrahles verwendet werden, indem die Eigenbewegung des Schiffes

nur sehr klein ist während des Baggerns, ja gewöhnlich nur durch Aufwinden einer weit ausliegenden Ankerkette (wie bei gewöhnlichen Eimerbaggern) bewirkt wird. Abgesehen von Reibungswiderständen kann auf diese Weise die ganze Dampf kraft an der Düse der Lanze concentrirt werden, so dafs also die Wirkung des austretenden Luftstrahles äufserst kräftig ist.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch: ■
   Ein Spülbagger, bestehend aus der mit Schwimmer c construirten und mit einer Zuleitung α für comprimirte Luft verbundenen Lanze b, deren unten offener Schwimmer behufs Veränderung der Schwere der Lanze ebenfalls mit einer Zuleitung d und einer Ableitung/ für comprimirte Luft versehen ist.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.