DE9409877U1 - Scraper for excavating and transporting soil material - Google Patents
Scraper for excavating and transporting soil materialInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Schürfgerät zum Aushub und Transport von Bodenmaterial nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a scraper for excavating and transporting soil material according to the preamble of patent claim 1.
Mit Schadstoffen belastete Böden erfordern einen Bodenaustausch, wenn die Belastung Mindestwerte übersteigt. Mit Hilfe geeigneter Meßvorrichtungen, beispielsweise von Ionisationsdetektometern, wird die Belastung in einem vorgegebenen Bodenabschnitt bis zu einer vorgegebenen Tiefe ermittelt. Es ist jedoch relativ schwierig, die belastete "Linse" einigermaßen genau zu ermitteln. Aus Kostengründen ist andererseits anzustreben, nur den wirklich belasteten Bodenberei ch aus zuheben.Soil contaminated with pollutants requires soil replacement if the contamination exceeds minimum values. Using suitable measuring devices, such as ionization detectors, the contamination in a given section of soil is determined up to a given depth. However, it is relatively difficult to determine the contaminated "lens" with any degree of accuracy. On the other hand, for cost reasons, the aim is to only excavate the area of soil that is actually contaminated.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Schürfgerät zum Aushub und Transport von Bodenmaterial zu schaffen, das gleichzeitig eine Messung der Schadstoffbelastung ermöglicht.The invention is therefore based on the object of creating a mining device for excavating and transporting soil material, which at the same time enables a measurement of pollutant levels.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.This problem is solved by the features of patent claim 1.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung erfolgt während des Aushubs in der im Schürfwerkzeug aufgenommenen Menge eine Messung auf Schadstoffbelastung. Ist diese positiv, wird die Charge an einer vorgegebenen Stelle abgelagert oder auf ein Transportfahrzeug gegeben. Werden indessen die Grenzwerte nicht erreicht, kann das Material an einem anderen Ort gelagert und ggf. in die Grube zurückbefördert werden. Zwar wird die Messung einige Zeit in Anspruch nehmen, zum Beispiel 10 bis 15 Sekunden. Andererseits wird mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung sichergestellt, daß nur wirklich belastetes Bodenmaterial einer Entsorgung oder einer Wiederaufbereitung zugeführt werden muß. Die Erfindung kann daher zu einer erheblichen Kosteneinsparung führen. Darüber hinaus ermöglicht sie eine Überwachung der Bodensanierung, indem beispielsweise die jeweils ausgehobenen Chargen im Hinblick auf ihre Belastung über einerWith the device according to the invention, a measurement is made during excavation of the amount taken up in the digging tool for pollutant contamination. If this is positive, the batch is deposited at a specified location or placed on a transport vehicle. However, if the limit values are not reached, the material can be stored at another location and possibly transported back to the pit. The measurement will take some time, for example 10 to 15 seconds. On the other hand, the device according to the invention ensures that only truly contaminated soil material has to be disposed of or reprocessed. The invention can therefore lead to considerable cost savings. In addition, it enables monitoring of soil remediation, for example by measuring the contamination of the batches excavated in each case above a certain level.
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Zeitachse aufgezeichnet werden. Für den Bediener des Schürfgeräts ist es dann nicht mehr möglich, eine belastete Charge einem unbelasteten Bodenmaterial hinzuzufügen oder unbelastetes Bodenmaterial zur Aufbereitung oder Deponierung zu bestimmen.Timeline recording. It is then no longer possible for the operator of the mining machine to add a contaminated batch to uncontaminated soil material or to select uncontaminated soil material for processing or disposal.
Für die Durchführung dieses Verfahrens sieht die Erfindung vor, daß das Schürfwerkzeug einen Deckel schwenkbar lagert. Mit Hilfe des Deckels kann das Schürfwerkzeug nach Bedarf abgeschlossen werden. Im Schaufelinneren ist mindestens ein Kanal vorgesehen, der über eine Zuführleitung mit der Druckquelle für Gas verbunden ist. Die Druckquelle drückt das Gas, das nach einer Ausgestaltung der Erfindung erwärmt ist, beispielsweise auf 50 bis 600C, durch das im Schaufelwerkzeug aufgenommene Bodenmaterial hindurch. Gleichzeitig wird das Bodenmaterial mit Hilfe eines geeigneten Rührers umgewälzt, wodurch sichergestellt ist, daß das Gas mit allen Bereichen des Volumens in Kontakt tritt und gasförmige Bestandteile des Schadstoffes mitreißt. Im Deckel ist ein Anschluß für eine Leitung vorgesehen, die zu einem geeigneten Meßgerät führt, insbesondere einem Ionisationsdetektor.To carry out this method, the invention provides that the excavating tool has a pivoting cover. The cover can be used to close the excavating tool as required. At least one channel is provided inside the shovel, which is connected to the pressure source for gas via a supply line. The pressure source presses the gas, which is heated according to one embodiment of the invention, for example to 50 to 60 ° C, through the soil material held in the shovel tool. At the same time, the soil material is circulated using a suitable stirrer, which ensures that the gas comes into contact with all areas of the volume and entrains gaseous components of the pollutant. A connection for a line leading to a suitable measuring device, in particular an ionization detector, is provided in the cover.
Es versteht sich, daß nur solche Schadstoffbelastungen detektiert werden können, die durch die Gaszufuhr verdunstenIt goes without saying that only those pollutants can be detected that evaporate through the gas supply
bzw. gasförmige Bestandteile abgeben. Dies ist jedoch bei vielen belasteten Böden der Fall, vor allen Dingen bei Böden, die durch Mineralöle oder andere Kohlenwasserstoffe belastet sind (BTXE-Schäden).or release gaseous components. However, this is the case with many contaminated soils, especially with soils contaminated with mineral oils or other hydrocarbons (BTXE damage).
Es sind verschiedene Möglichkeiten denkbar, einen Deckel am Schürfwerkzeug anzubringen. Eine Ausgestaltung sieht dazu vor, daß der Deckel im Bereich der Anlenkung des Schürfwerkzeugs am Gerät um eine horizontale Achse schwenkbar gelagert ist. Für die Betätigung des Deckels bedarf es eines geeigneten Antriebs, beispielsweise eines Hydraulikzylinders . Der Deckel ist derart zu lagern und zu betätigen, daß er den normalen Schürfbetrieb nicht behindert.There are various ways of attaching a cover to the digging tool. One design provides that the cover is pivotably mounted around a horizontal axis in the area where the digging tool is attached to the device. A suitable drive, such as a hydraulic cylinder, is required to operate the cover. The cover must be mounted and operated in such a way that it does not hinder normal digging operations.
Die Rührvorrichtung kann in beliebiger Weise ausgeführt und angeordnet sein. Besonders vorteilhaft ist nach einer Ausgestaltung der Erfindung eine Konstruktion, bei der die Rührer mindestens einen Arm aufweist, der an einer horizontal drehbar gelagerten Welle angebracht ist, wobei die Welle von einem an dem Deckel angebrachten Motor antreibbar ist. Der Motor kann ein Elektro- oder ein Hydromotor sein.The stirring device can be designed and arranged in any way. According to one embodiment of the invention, a construction is particularly advantageous in which the stirrer has at least one arm which is attached to a horizontally rotatable shaft, the shaft being drivable by a motor attached to the lid. The motor can be an electric or a hydraulic motor.
Durch Einführen von Gas in das Schürfwerkzeug unter Druck kann dieser unter Umständen ausreichen, aus dem Bodenmate-By introducing gas into the digging tool under pressure, this may be sufficient to extract gas from the soil material.
rial austretendes Gas über die Leitung zu dem Meßgerät zu führen. Es ist indessen nach einer Ausgestaltung der Erfindung vorzuziehen, wenn die mit dem Deckel verbundene Leitung mit einer Absaugpumpe verbunden ist.rial gas to be led to the measuring device via the line. However, according to one embodiment of the invention, it is preferable if the line connected to the cover is connected to a suction pump.
Der Boden des Schürfwerkzeugs ist vorzugsweise doppelwandig zur Bildung eines Zwischenraums, in den Gas unter Druck eingeleitet wird. Geeignete Austrittsöffnungen verbinden den Zwischenraum mit dem Inneren des Schürf Werkzeugs. Die Öffnungen sind so gestaltet, daß sie beim Arbeiten mit dem Schürfwerkzeug nicht verstopft werden.The base of the excavator is preferably double-walled to form a space into which gas is introduced under pressure. Suitable outlet openings connect the space with the interior of the excavator. The openings are designed so that they do not become blocked when working with the excavator.
Eine wirksame Messung wird vor allen Dingen dann erhalten, wenn das Gas auf eine ausreichende Temperatur erwärmt wird. Dies kann nach einer Ausgestaltung der Erfindung mit Hilfe eines Wärmeaustauschers geschehen, der mit der Abwärme der Brennkraftmaschine gespeist ist, die das Schürfgerät antreibt .An effective measurement is obtained above all when the gas is heated to a sufficient temperature. According to one embodiment of the invention, this can be done with the help of a heat exchanger that is fed with the waste heat of the internal combustion engine that drives the mining device.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to drawings.
Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht eines äußerst schematisch dargestellten SchürfWerkzeugs nach der Erfindung.Fig. 1 shows a side view of a highly schematically illustrated mining tool according to the invention.
Fig. 2 zeigt die Rückansicht des Deckels des Schürfwerkzeugs nach Fig. 1.Fig. 2 shows the rear view of the cover of the mining tool according to Fig. 1.
Fig. 3 zeigt schematisch einen Schaltplan für den Betrieb des SchürfWerkzeugs nach Fig. 1.Fig. 3 shows a schematic circuit diagram for the operation of the mining tool according to Fig. 1.
In Fig. 1 ist eine herkömmliche Baggerschaufel 10 gezeigt, die in besonderer Weise abgewandelt ist. Sie weist an dem Ende, an dem sie an einem geeigneten Ausleger angelenkt ist (nicht gezeigt, ebenso wie der übrige Bagger nicht), eine Anlenkmöglichkeit 12 auf für einen gewölbten Deckel 14, der mithin um eine horizontale Achse 18 schwenkbar gelagert ist. Der Deckel 14 ist haubenförmig und paßt auf die Öffnung der Schaufel 10, um diese wahlweise relativ gasdicht zu verschließen. Der Boden der Schaufel 10 ist doppelwandig und weist mithin einen Zwischenraum 20 auf (die innere Bodenwand ist gestrichelt gezeichnet). Im Anlenkbereich der Schaufel 10 ist ein Schlauch 22 angebracht (als Wellschlauch angedeutet), der mit dem Zwischenraum 20 in Verbindung steht. Der Zwischenraum 20 ist über angedeutete Austrittsöffnungen 24 mit dem Inneren der Schaufel 10 verbunden.Fig. 1 shows a conventional excavator bucket 10, which has been modified in a special way. At the end where it is hinged to a suitable boom (not shown, just like the rest of the excavator), it has a hinge option 12 for a curved cover 14, which is thus pivotably mounted about a horizontal axis 18. The cover 14 is hood-shaped and fits onto the opening of the bucket 10 in order to optionally close it off relatively gas-tight. The bottom of the bucket 10 is double-walled and therefore has a gap 20 (the inner bottom wall is shown in dashed lines). In the hinge area of the bucket 10, a hose 22 is attached (indicated as a corrugated hose), which is connected to the gap 20. The gap 20 is connected to the inside of the bucket 10 via indicated outlet openings 24.
Der Deckel 14 lagert eine Welle 26 horizontal, die von einem nicht gezeigten Motor, beispielsweise ein Hydromotor,The cover 14 supports a shaft 26 horizontally, which is driven by a motor not shown, for example a hydraulic motor.
. . Jl . . Jl
antreibbar ist. Die Welle weist an gegenüberliegenden Seiten angebrachte Rührarme 28, 30 auf. Im oberen Bereich weist der Deckel 14 eine flache Kammer 32 auf, die mit dem Deckelinneren über mehrere Öffnungen verbunden ist. An die Kammer 32 ist eine Leitung 34 angeschlossen.can be driven. The shaft has stirring arms 28, 30 attached to opposite sides. In the upper area, the lid 14 has a flat chamber 32 which is connected to the interior of the lid via several openings. A line 34 is connected to the chamber 32.
Wie aus Fig. 2 hervorgeht, ist seitlich am Deckel 14 ein Ionisationsdetektometer 36 angebracht, das auf geeignete Weise mit der Leitung 34 verbunden ist.As can be seen from Fig. 2, an ionization detector 36 is mounted on the side of the cover 14 and is connected in a suitable manner to the line 34.
Dem Schlauch 22 ist nahe der Schaufel 10 ein Temperaturfühler 38 zugeordnet.A temperature sensor 38 is assigned to the hose 22 near the blade 10.
Die Wirkungsweise der gezeigten Vorrichtung wird anhand von Fig. 3 näher erläutert. Der nicht gezeigte Bagger wird von einer Brennkraftmaschine 40 angetrieben, ebenso wie eine Hydraulikpumpe 42 zur Versorgung des hydraulischen Systems. Die Abwärme der Maschine 40 wird in geeigneter Weise entnommen (nicht geeigt) und auf einen Wärmetauscher 44 gegeben, dessen anderer Abschnitt mit der Leitung 22 verbunden ist. Über eine Zufuhr 46 kann auch Frischluft zugeführt werden, so daß mit Hilfe des Temperaturfühlers 38 und einer Regelvorrichtung 48 die Temperatur in der Leitung 22 auf einer vorgegebenen Höhe gehalten werdenThe operation of the device shown is explained in more detail with reference to Fig. 3. The excavator (not shown) is driven by an internal combustion engine 40, as is a hydraulic pump 42 for supplying the hydraulic system. The waste heat from the machine 40 is extracted in a suitable manner (not suitable) and fed to a heat exchanger 44, the other section of which is connected to the line 22. Fresh air can also be supplied via a supply 46, so that the temperature in the line 22 can be kept at a predetermined level with the help of the temperature sensor 38 and a control device 48.
kann, beispielsweise 50 bis 600C. Das erwärmte Gas bzw. die erwärmte Luft wird mit Hilfe eines Gebläses 50, das von einem Motor 52 angetrieben ist, in den Zwischenraum 20 der Schaufel 10 gedrückt. In diesem Betriebszustand ist der Deckel 14 mit Hilfe einer geeigneten Betätigungsvorrichtung, die insbesondere einen Hydraulikzylinder aufweist, geschlossen. Gleichzeitig wird der Antrieb für das Rührwerk in Gang gesetzt, so daß in der Schaufel 10 befindliches Bodenmaterial 54 umgerührt und von erwärmter Luft durchströmt wird. Im Bodenmaterial verdunstbare oder gasförmige Bestandteile treten aus und gelangen in den Deckel 14. Sie werden über eine Absaugpumpe 56, die von einem Motor 58 angetrieben ist, zum Detektometer 36 geleitet. Das Detektometer 36 stellt fest, ob der eingestellte Grenzwert erreicht ist oder nicht. Bei Überschreiten des Grenzwerts wird beispielsweise ein Signal abgegeben, das bei 58 ein akustisches Signal erzeugt. Parallel können die Meßwerte des Ionisationsdetektometers in einem Druckwerk 60 über einer Zeitachse aufgetragen werden, damit die Meßwerte der jeweils ausgehobenen Chargen auch nachträglich kontrollierbar sind.can, for example 50 to 60 0 C. The heated gas or the heated air is pressed into the space 20 of the blade 10 with the aid of a fan 50 which is driven by a motor 52. In this operating state, the cover 14 is closed with the aid of a suitable actuating device which in particular has a hydraulic cylinder. At the same time, the drive for the agitator is started so that soil material 54 in the blade 10 is stirred and heated air flows through it. Evaporable or gaseous components in the soil material escape and reach the cover 14. They are fed to the detector 36 via a suction pump 56 which is driven by a motor 58. The detector 36 determines whether the set limit value has been reached or not. If the limit value is exceeded, for example a signal is emitted which generates an acoustic signal at 58. In parallel, the measured values of the ionization detector can be plotted in a printing unit 60 over a time axis so that the measured values of the respective excavated batches can also be checked subsequently.
Je nachdem, ob die aufgenommene Charge kontaminiert oder unbelastet ist, wird der Bediener des Baggers das Bodenma-Depending on whether the batch being picked up is contaminated or uncontaminated, the operator of the excavator will
• f• f
terial wahlweise einer Entsorgung bzw. Wiederaufbereitung zuführen oder an einem Ort ablagern, von dem aus das Bodenmaterial einer Wiederverwendung zugeführt werden kann, beispielsweise zum Wiederauffüllen der ausgehobenen Grube.The material can either be disposed of or recycled or deposited at a location from which the soil material can be reused, for example to refill the excavated pit.
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Cited By (1)
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1994
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Cited By (1)
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| WO2010034884A1 (en) * | 2008-09-29 | 2010-04-01 | Tecwill Granulators Oy | Bucket |
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