NL7906997A - Transportinrichting. - Google Patents

Description

* -? i !>,

S

* O&K Orenstein & Koppel Aktiengesellschaftj^te Lübeck, Bondsrepubliek

Duitsland

Transport inrichting.

De uitvinding heeft betrekking op een transportinrichting voor het transport van slik, met name erts slik, uit grote diepten met een in een zuigmond eindigende en met een transportpomp uitgeruste transportbuis.

5 Er is een transportinrichting van de hierboven beschreven soort békend die bestaat uit een transportbuis, waarvan het benedeneinde verplaatsbaar is en aan zijn omtrek afdichtend in een cylinder is geleid. Daarbij grijpt tussen de cylinder enerzijds en het benedeneinde van de transportbuis anderzijds een aandrijfinrichting aan, met 10 behulp waarvan de beide delen ten opzichte van elkaar heen en veer worden verplaatst. De cylinder is voorzien van een of meer naar binnen uitmondende terugslagkleppen en de transportbuis van eaa naar boven uitmondende terugslagklep.

Daarbij is het ook bekend de hydraulische aandrijving zodanig 15 uit te voeren dat deze niet alleen ter verkrijging van de pompbeweging maar ook ter verkrijging van hoogfrequente trillingen tijdens het schudden dient. Het benedeneinde van de cylinder is konisch uitgevoerd en loopt uit in een punt. Hierin zijn naar binnen uitmondende terugslagkleppen aangebracht die door beschermroosters zijn af gedekt. De 20 cylinder is voorzien van op zijn omtrek verdeeld aangebrachte steun- voeten. De cylinder resp. de transportbuis kunnen zijn voorzien van eearegelbaar drijforgaan waarvan zijn specifiek gewicht regelbaar is.

De schudbewegingen moeten dienen om het binnendringen in het slik te ondersteunen en het ontstaan van kanalen te verhinderen, die 25 zich mogelijkerwijze door het slik tot aan de zoutlaag uitstrekken.

De uitvinding beoogt een transportinrichting voor slik te verschaffen, met behulp waarvan ook slik met een grote viskositeit over naar verhouding grote transportbanen resp. onder naar verhouding grote 7906997 V- Λ \ 2 transport drukken kunnen worden getransporteerd.· Bovendien moeten de transportinrichtingen voor naar verhouding hoge temperaturen van het te transporteren slik bruikbaar zijn. De temperatuur van het te transporteren slik kan tot ongeveer 80° bedragen. Het slik kan een specifiek

O

5 gewicht van 1,3 g/cm hebben. Er moet echter ook slik met een groter of kleiner specifiek gewicht met de onderhavige inrichting getransporteerd kunnen worden. De onderhavige inrichting moet vooral ook dienen om ertsslik uit grote diepten te transporteren, waarbij boven de erts-sliklaag zich een zoutoplossingszone met een naar verhouding groot 10 specifiek gewicht van bijvoorbeeld 1,2 g/cm bevindt. De transport inrichting moet zodanig zijn uitgevoerd dat zoutoplossing uit deze zone niet in het te transporteren ertsslik resp. in de transportinrichting komt. Het te transporteren ertsslik kan daarbij op een diepte van ongeveer 2500 meter op de zeebodem worden af gezet en een dikte van ongeveer 15 20 tot 100 meter bezitten. De viskositeit van het ertsslik kan ongeveer 120 c poise bedragen...u

Het ertsslik komt in een naar verhouding vaste afzetting eventueel met thixotropische eigenschappen voor. Het te transporteren materiaal kan met grotere brokken, zoals bijvoorbeeld basaltblokken, zijn 20 vermengd. De afzettingsplaats kan bedekt zijn met een ongeveer· 200 meter dikke laag van een geconcentreerde zoutoplossing. De uitvinding moet deze moeilijkheden bij het transport overwinnen.

De uitvinding bestaat hierin dat het zuigmondstuk als tril-zeef is uit gevoerd. Daarbij kan de zeef konisch uitgevoerd en naar be-25 neden gerichte punten hebben, waarbij de trilinrichting loodrecht staat.

De inrichting volgens de uitvinding heeft het voordeel dat het bodemmateriaal door de trillingen wordt losgemaakt en daarmede de zuig-arbeid aanzienlijk wordt vergemakkèlijkt resp. de toe te passen energie wordt verminderd. Door de zeef worden alle hindernissen, die een trans-30 portinrichting bijvoorbeeld met een waaierpomp in gevaar brengen, tegen gehouden. Bovendien wordt de boven de afzetting gelegen zoutoplossing niet aangezogen.

Volgens een andere uitvoeringsvorm van de onderhavige inrichting kan het benedeneinde van de trans portinrichting uitstroommondstukken 35 voor water onder druk dragen. Zo kunnen boven de zeef aan de transport inrichting een aantal van dergelijke uitstroommondstukken aangebracht 7906997

V

4 *- * 3 zijn. De waterstraal is bij voorkeur gericht in de richting van het gebied van de zeef resp'. in de richting van het buitenoppervlak hiervan.

Voorts kunnen in het gebied van de punten van de kegelvormige zeef uit-stroommondstukken voor water onder druk zijn aangebracht, die door een 5 aan de transportinrichting aangebracht, zich over de zeef in langsrich- ting uit strekkend vasthoudorgaan zijn aangebracht.

De extra toevoer van water onder druk draagt bij tot een losmaken van het bodemmateriaal. Door de toevoer van water onder druk is een regelbare verdunning en vermenging van het losgemaakte materiaal mogelijk.

10 De inrichting volgens de uitvinding kan op verschillende manie ren zijn uitgevoerd. Een eenvoudige uitvoeringsvorm van de konstruktie bestaat hierin dat de kegelvormige zeef aan zijn basis op een draagin-rinhting is bevestigd, die met speling op reep. in het benedeneinde van de transportbuis is geleid en in een loodrechte richting zwaaibaar is 15 gelegerd. Daarbij kan het benedeneinde van de transportbuis (zuigkop) de aandrijving van de trilzeef dragen. Daartoe kan de zeef resp. zijn draagring van een aantal in de trilrichting geleide verbindingsbouten zijn voorzien, die in hun andere einde van looprollen zijn voorzien, die worden ondersteund op een de transportbuis omringende roterende 20 ringschijf, waarvan het oppervlak in vertikale richting van golfvormige verhogingen resp. verdiepingen is voorzien.

Daarbij kunnen de verbindingsbouten spanveren dragen, die enerzijds tegen de basis van de trilzeef en anderzijds tegen een aan de transportbuis aangebracht steunleger worden ondersteund. Daardoor wordt 25 een voorspanning verkregen die de rollen voortdurend tegen de ring- schijf drukt.

Bij de rotatie van de nokkenschijf wordt de trilzeef in overeenstemming met de rotatiesnelheid met instelbaar trillingsgetal op en neer bewogen. Wanneer de zeef met zijn benedeneinde opstoot wordt 30 deze automatisch van de schudinrichting af opgeheven, zodat de aandrijf- schijf vrijloopt.

Voor een verdere bescherming van de aandrijving kan tussen de aandrijving en de ringschijf een centrifugaalkoppeling zijn aangebracht.

Een eenvoudige uitvoeringsvorm bestaat hierin dat de ring-35 schijven in slingerlegers zijn gelegerd.

7906997 \ P> *

Het is doelmatig dat de elektrische aandrijving in een afzonderlijke, het ondereinde, van de transportbuis omringend huis (aan-drijving-drager) is ondergehracht, waarbij de verbindingsbouten waterdicht naar buiten geopend zijn. De waterdichte afdichting kan uit aan 5 de verbindingsbouten bevestigde en in de omtrek· in het huis ingespannen membraanschijven bestaan. Het huis kan van een olievulling zijn voorzien en via een leiding van een buffervat.

De zeef kan uit trapeziumvormige’ draden zijn gevormd.

Voor de geleiding van de trilzeef kan laatstgenoemde op zijn 10 buitenvlak loodrecht lopende geleidingsplaten dragen.

De zuigkop kan aan een zuigkopschacht zijn bevestigd, die uit twee concentrische buizen bestaat, waarvan de binnenste buis de zuigbuis is en waarbij de tussenruimte voor het transport van water onder druk dient. De zuigkopschacht kan uit een aantal buisschotten 15 bestaan, waarbij de binnenbuis via steekverbindingen met 0-ringaf- dichtingen met elkaar zijn verbonden. Anderzijds kunnen de buitenbuizen van de buisschotten van andere flenzen en. afdichtingen voor een verbinding met elkaar zijn voorzien.

De. zuigkop resp. de zuigkopschacht kunnen via een konstrüktie-20 deel met veerdemping met de naar het. oppervlak lopende buisstreng zijn verbonden. Daardoor worden trillingen van de transportleiding afgehouden. Voorts kan het veerdempings-konstruktiedeel· van een baanopnemer zijn voorzien, met behulp waarvan de overmatige bewegingen van de zuigkop ten opzichte van de aansluitende transportbuis worden aangegeven. Op 25 deze wijze kan bijvoorbeeld op eenvoudige wijze worden gekontroleerd of de trilzeef op de bodem komt.

De perswaterleiding kan van een stijgbuis voor de voeding van een waterkoeling van de aandrijfmotor zijn voorzien.

De uitvinding zal thans nader worden toegelicht aan de hand 30 van de tekening.

Fig. 1 toont schematisch de konstruktie volgens de uitvinding.

Fig. 2 toont een doorsnede op grote schaal van de trilzeef en zijn aandrijving.

Fig. 3 toont het bovenste, zich op fig. 2 aansluitend kon- 35 struktiedeel.

Fig. h toont een doorsnede van twee buisschotten die de zuig- 7906997 P <# 5 kop bevatten.

Fig. 5 toont een zijaanzicht van het konstruktiedeel met veer- demping.

Fig. 6 toont schematisch een perswaterinstallatie.

5 Vanaf het schip A loopt een transportbuis B haar de zeebodem.

De bevestiging van de transportbuis in bijzonderheden aan het schip is niet getoond.

In de transportbuis B is een pompaggregaat C opgenomen dat enerzijds de zuigpomp D en anderzijds een door het omringende zeewater 10 gevoede perspomp E bevat.

Aan het benedendeel van de transportbuis B is via een konstruktiedeel F met veerdemping de zuigkopschacht G bevestigd. Deze bestaat uit een aantal buis schotten, die telkens uit een binnenbuis H en een buitenbuis I bestaan. De binnenbuis H dient als zuigbuis. De 15 tussenruimte tussen de buizen H en I dient voor het transport van pers water en is via een buigzame leiding K aan de perswaterpomp E aangesloten.

Aan de onderste zuigkopschacht G is de zuigkop L bevestigd.

Aan het benedeneinde van de zuigkop is de trilzeef 1 beves-20 tigd, die kegelvormig is en aan zijn basis met een draagring 2 is ver bonden. De zeef kan met het oog op de sterkte in een gestel zijn opgenomen. Tussen de massieve punt :1a en de openingen voor de perswater-toevoer en de draagring bevinden zich aan de omtrek drie ribben 3, waartussen de afzonderlijke zeefsegmenten zijn vastgelast. De zeven kunnen 25 een maaswijdte van 10 mm hebben; teneinde verstoppingen te voorkomen zijn zij gevormd uit trapeziumvormige afzonderlijke draden.

Over de drie zeefsegmenten zijn leiplaten k bevestigd, die op doelmatige wijze enerzijds met de punt en anderzijds met de draagring 2 zijn verbonden.

30 De draagring 2 draagt aan zijn omtrek loodrecht geleide ver- bindingsbouten 59 die binnen de aandrijving-drager 6 zijn geleid.

De aandrij felementen. zijn in de ruimte tussen de zuigbuis H en de beschermmantel M ondergebracht. Daar is een onderwatermotor 7 bevestigd, waarvan de as evenwijdig is aan de zuigbuis H en welke as 35 via een rondstel 8 de met pendelrollenlegers gelegerde ringschijf 9 via een hiermede verbonden tandring 9a aandrijft. Deze is op zijn boven- 7906997 6 zijde van drie golfvormige verhogingen, in een sinusvormige as van de zelfde vorm voorzien, waarop looprollen 10a lopen, die aan een aandrijf-ring 10 zijn bevestigd, welke de boveneinden van de verbindingsbouten 5 met elkaar verbindt. Voor een voortdurend aanliggen van de rollen op 5 de rings chijf zorgen veren 11, die de verbindingsbouten 5 voortdurend voorspannen en tijdens· normaal bedrijf een opheffen van de rollen verhinderen. Door de rotatie van de ringschijf wordt daarmede een trilbe-weging van de zeef verkregen.

Bij een belasting van de veren, bijvoorbeeld door een niet 10 gekontroleerd hard neerzetten van de zeef op de zeebodem, worden de looprollen opgeheven, de ringschijf loopt vrij. De verbindingsbouten 5 zijn in glijlagerbussen 12 geleid. De voortdurend met olie gevulde ringvormige ruimte van de aandrijving-drager is met een buffervat 13 voor het kouwenseren van de druk verbonden.

15 Voor een verdere bescherming van de aandrijving van de ring schijf is een centrifugaalkoppeling 1^ tussen de aandrijfïnotor en het aandri j fronds el aangebracht.

Voor het afdichten van de verbindingsbouten zijn deze voorzien van rubber membranen 18, die aan hun buitenzijde in het huis zijn 20 ingespannen.

De olie dient zowel voor het smeren van de beweegbare delen als voor de warmte-uitwisseling tussen Er-motor en de omgeving.

In de nabijheid van de zuigmondopening zijn aan de zuigkop uitstroommondstukken 15 bevestigd, die via een ringbuis 15a met elkaar 25 en met de perswaterruimte zijn verbonden. Bovendien is binnen de zeef 1 een hierin stekend vast staand vasthoudorgaan 16 voor de uitstroommondstukken aangebracht, aan de einden waarvan uistroommondstukken 16a zijn bevestigd, die eveneens door de perswaterruimte worden gevoed en die door de punt 1a van de trilzeef steken. De uitstroommondstukken van 30 de buitenring zijn in groepen met verschillende straalrïehting aange bracht. Het perswater dient voor het uitschakelen van hindernissen en voor het losmaken van de bodem. Met een verandering van de totale vrije uitlaatdwarsdoorsnede door het. verwisselen van inzetstukken voor de uEtetroommondstukken of door het sluiten van afzonderlijke uitstroom-35 mondstukken kan een aantal mogelijke bedrijfstoestanden worden bereikt.

De zuigkop draagt een de zeef omringend steunlichaam 2i, met 7906997 4 * ψ 7 behulp -waarvan de inrichting bij de montage wordt vastgehouden en dat ook ter bescherming van het gereedschap bij het neerlaten tegen grotere rotsbrokken of dergelijke dient.

Het konstruktiedeel F met veerdemping kompenseert de trilling-5 en, die mogelijkerwijze worden overgedragen van de trilzeef op de aan- drijving-drager en op de as. Op deze plaats bestaat de mogelijkheid het op drukken van de inrichting op de* bodem of de voor het trekken van de inrichting uit het slik vereiste kracht met een induktieve baanopnemer 12 te meten. Lengteveranderingen van de transportbuis kunnen binnen het 10 konstruktiedeel met veerdanping door een staalkompensator worden opge-nomen.

Het voor de zuigzeef vereiste perswater wordt verkregen door een perswaterpomp 31, die op dezelfde as met de door frequentie geregelde hoofdpomp loopt. Daar voor de winning een koppeling van deze 15 soort ongunstig is wordt een regeling van de doorstroming via een mengselregelaar 32 uitgevoerd. Met deze konstruktie van de perswaterpomp is gewaarborgd dat de nominaal vereiste transportprestaties ook bij het kleinste toerental van de hoofdpomp worden bereikt.

Met een elektrisch bedienbare k/3-wegklep 33 wordt de stuur-20 zuiger van de mengselregelaar bewogen.Daarbij wordt het perswater als werkmedium voor de mengselregelaar en de hf3-wegklep gebruikt. De pers-waterhoeveelheid wordt gemeten met een standaard venturi uitstroom-mondstuk 3¼ en een kapacitieve differentie-drukopnemer 35· Voor het ontluchten van de stuurleidingen tijdens het neerlaten zijn twee terug-25 slagkleppen 36 en 37 met voorgeplaatste filters ingebouwd.

Door het zich op ongeveer 2000 meter diepte onder water be-vin-dende pompaggregaat heeft de toevoer van perswater tot de op ongeveer 200 meter diepte geplaatse zuigzeef plaats mèt behulp van een slang 38. die vervaardigd is van een rubberen weefsel.

30 Binnen de zuigkop wordt een deelstroom van het perswater voor de koeling van de motor 7 gebruikt. Een parallelgeschakelde, vast ingestelde differentiedruklep 39 opent bij een doorstroming van een grotere hoeveelheid dan voor de koeling vereiste hoeveelheid en begrenst daarmede het drukverlies in de koeler. Achter de klep heeft een aftakking 35 plaats van het perswater naar de beide uitstroommondstukkonstrukties en wel via de zeef 1 en in de zeefpunt 1a.

7906997 δ

De trilling van de zeef in verbinding met zijn kegelvormige uitvoering leidt ertoe dat hindernissen, die door de zuigstroom bij de zeefmantel komen, op de wijze van de werking van een trilzeef in de richting van de zeefpunt worden bewogen. Op deze wijze wordt een ver-5 stopping van het aanzuiggebied verhinderd.

Een doel van de trilling bestaat in het vermengen van perswater en slik. Voor een effektieve overdracht van trillingen in de bodem dienen ook de aangebrachte vertikale platen.

7906997

Claims (20)

1. Transportinrichting voor het transport van slik, met name ertsslik, uit grote diepten met een in een zuigmondstuk eindigende en met een transportpomp uitgeruste transportbuis, met het kenmerk, dat 5 het zuigmondstuk als trilzeef (l) is uit gevoerd.

2. Transportinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de trilzeef (1) konisch is uitgevoerd en een naar beneden gerichte punt heeft, •waarbij de trilinrichting vertikaal staat.

3. Transportinrichting volgens de conclusies 1 en 2, met het 10 kenmerk, dat het benedeneinde van de transportinrichting perswater- uistroommondstukken (16a, 15) draagt. k. Transportinmchting volgens de conclusies 1 t/m 3, met het kenmerk, dat boven de zeef (1) aan de transportbuis een aantal perswater-uitstroommondstukken (15) zijn aangebracht. 15 5· Transportinrichting volgens conclusie 4, mét het kenmerk, dat de waterstraal in de richting van het gebied -ran de zeef (1) resp. in de richting van zijn buitenste oppervlak is gericht.

6. Transportinrichting volgens de conclusies 1 t/m 5, met het kenmerk, dat in het gebied van de punt van de kegelvormige zeef (1) 20 perswateruitstroommondstukken (16a) zijn aangebracht, die door een aan de transportinrichting aangebracht, door de zeef (1) in langsrichting stekend vasthoudorgaan (16) zijn bevestigd.

7. Transportinrichting volgens de conclusies 1 t/m 6, met het kenmerk, dat de kegelvormige zeef (1) op zijn basis in een draagring 25 (2) is bevestigd, die met speling op resp. het benedeneinde van de transportbuis geleid en in loodrechte richting is gelegerd en in trilling kan worden gebracht.

8. Transportinrichting volgens de conclusies 1 t/m 7, met het kenmerk, dat het benedeneinde van de transportbuis (zuigkop L) de aan- 30 drijving (7) van de trilzeef (1) draagt.

9. Transportinrichting volgens de conclusies 1 t/m 8,met het kenmerk, dat de zeef (1) resp. zijn draagring (2) een aantal in de tril-richting geleide verbindingsbouten(5) draagt, die op hun andere einde van looprollen (10a) zijn voorzien, die op een de transportbuis om- 35 ringende roterende ringschljf (9) steunen, waarvan het oppervlak in ver- tikale richting van golfvormige verhogingen resp. uitdiepingen is voor- 7906997 » · Τ „.S zien.

10. Trans port inr i cht ing volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat de verbindingsbouten (5) spanveren (.11) dragen, die enerzijds op de basis van de trilzeef (1) en anderzijds op een aan de transportbuis 5 aangebracht tegenleger worden ondersteund.

11. Transportinrichting volgens conclusie 9» met het kenmerk, dat de ringschijf (9) in slingerlegers is gelegerd.

12. Transportinrichting volgens de conclusies 9 t/m 11, met het kenmerk, dat tussen de elektrische aandrijving (7) en de ringschijf 10 (9) een eentrifugaalkoppeling (1U) is aangebracht.

13. Transportinrichting volgens de conclusies 1 t/m 11, met het kenmerk, dat de elektrische aandrijving (7) van de ringschijf (9) in een afzonderlijk, het benedeneinde van de transportbuis (H) omringende huis (aandrijving-drager M) is ondergebracht, waarbij de 15 verbindingsbouten (5) waterdicht naar buiten zijn geleid.

11. Transportinrichting volgens conclusie 13. met het kenmerk, dat de waterdichte afsluiting van de verbindingsbouten (5) bestaat -uit. hieraan bevestigde en aan de omtrek in het huis ingespannen mem-braanschijven (18). 20 15· Transportinrichting volgens de conclusies 13 en ih, met het kenmerk,dat het huis van een olievulling is voorzien en via een leiding met een buffervat (13) is verbonden.

16. Transportinrichting volgens, de conclusies 1 t/m 15, met het kenmerk, dat de zeef (1) uit trapeziumvormige draden is gevormd.

17. Transportinrichting volgens de conclusies 1 t/m 16, met het kenmerk., dat de zeef (1) op zijn buitenzijde zijdelings lopende geleidingsplaten (U) draagt.

18. Transportinrichting volgens de conclusies 1 t/m 17, met het kenmerk, dat de zuxgkop aan. een zuigkopschacht (G) is bevestigd, 30 die uit twee koncentrische buizen (H, ij bestaat, waarvan de binnenste buis (Ξ) de zuigbuis is en waarbij de tussenruimte voor het transport van perswater dient.

19. Transportinrichting volgens conclusie 18, met het kenmerk, dat de zuigkopschacht (G) uit een aantal, buisschotten bestaat, waarbij 35 de binnenbuis (H) via steekverbindingen met 0-ringafdichtingen met elkaar zijn verbonden. 7906997

20. Transport inrichting volgens de conclusies 1 t/m 19 s met het kenmerk, dat de zuigkop resp.. de zuigkopscha'cht (G) via een konstruk-tiedeel (F) met veerdemping met de naar het oppervlak lopende transport-huis (B) is verbonden.

21. Transportinrichting volgens conclusie 20, met het kenmerk, dat het konstruktiedeel (F) met veerdenqaing van een haanopnemer (22) is voorzien.

22. Transportinrichting- volgens de conclusies 1 t/m 21, met het kenmerk, dat de perswaterleiding is voorzien van een aftakleiding 10 voor de voeding van een waterkoeling van de aandrijfmotor (7)·

23. Transportinrichting in hoofdzaak zoals aangegeven in de beschrijving en/of af geheeld in de tekening. 7906997