NL8304026A

NL8304026A - Rotary agitator for dredging - has draw bar frame for marine vessel cable and five rotors in staggered formation

Info

Publication number: NL8304026A
Application number: NL8304026A
Authority: NL
Original assignee: Skadoc B V
Priority date: 1983-11-23
Filing date: 1983-11-23
Publication date: 1985-06-17
Also published as: NL191894C; NL191894B

Abstract

The dredger implement may be pulled along a river or sea bed. It includes four rotors mounted on horizontal spindles. Three rotors may be front mounted, the remaining two, just behind the first three. Each rotor has a peripheral blade rim, acting as a cutting edge. A main frame, which is connected to a ships cable, has seperable cutting teeth mounted at the front. Springs incorporated in each motor bearing arrangement ensure flexible movement of the mechanism over the river bed.

Description

Ν.Ο. 31677 „Ν.Ο. 31677 "

Aqitatiebaggerinrichting met rotor met horizontale asDredging equipment with horizontal axis rotor

De uitvinding heeft betrekking op een agitatiebaggerin-richting met een over de bodem te bewegen rotor met horizontale as en met schoepenkrans aan de omtrek.The invention relates to an agitation dredger with a rotor with horizontal axis to move over the bottom and with a ring of blades on the circumference.

Zulke inrichtingen zijn bekend, bijv. uit Nederlands oc-5 trooischrift 158.877 en uit een artikel van A.3.W. van A : Het uitdiepen van vaarwaters door middel van slibraderen, in Het Indische Boek der Zee, 19 , pp. 205/8.Such devices are known, for example from Dutch oc-5 patent no. 158,877 and from an article by A.3.W. van A: Deepening of waterways by means of sludge wheels, in The Indian Book of the Sea, 19, pp. 205/8.

Daarin wordt beschreven hoe een rotor met veelal in hoofdzaak open zijden en met een aantal schuin geplaatste 10 schoepen langs de buitenomtrek over de te baggeren bodem wordt voortgetrokken en daarbij zo afrolt dat de schoepen in de bodem dringen, het slib losmaken en dit vooral aan de achterzijde van de rotor met een opgewekte waterstroom omhoog bewegen. De lengte van de rotor kan geringer zijn dan de diame-15 ter of ook groter, waarbij zelfs voor het tegelijk behandelen van een brede bodemstrook een aantal rotoren direkt naast elkaar met dezelfde as in een frame kan zijn aangebracht (pag. 206 van genoemd boek). De rotoren kunnen inwendig een vrij volumineus drijflichaam hebben, dat naar wens kan worden ge-20 ballast en waaromheen een ringvormige ruimte binnen de schoepen overblijft.It describes how a rotor with mostly mainly open sides and with a number of slanted blades 10 is pulled along the outer circumference over the bottom to be dredged, thereby rolling so that the blades penetrate into the bottom, loosen the sludge and especially this at the back of the rotor with an generated water flow. The length of the rotor can be smaller than the diameter, or it may also be larger, and even for treating a wide bottom strip at the same time a number of rotors can be arranged directly next to each other with the same axis in a frame (page 206 of the said book). ). The rotors can have a relatively bulky floating body internally, which can be ballasted as desired and around which an annular space remains within the blades.

De uitvinding berust nu op een nieuw inzicht in de werking van zulk een baggerinrichting, op grond waarvan maatregelen worden voorgesteld, waardoor die werking aanzienlijk 25 kan worden verbeterd.The invention now rests on a new insight into the operation of such a dredging device, on the basis of which measures are proposed, whereby this operation can be improved considerably.

Hiertoe is een inrichting als in de aanhef bedoeld volgens de uitvinding daardoor gekenmerkt, dat in een gemeenschappelijke trekinrichting tenminste twee van zulke rotoren met in hoofdzaak open zijden op een horizontale afstand van 30 elkander zijn aangebracht.To this end, a device as referred to in the preamble according to the invention is characterized in that in a common pulling device at least two such rotors with substantially open sides are arranged at a horizontal distance from each other.

Dat inzicht houdt in, dat de werking sterk afhankelijk is van de toestroming van water door de zijvlakken van de rotor en van de invloed, die die toestroming tot in het midden van de lengte van de rotor heeft. Daartoe moeten niet alleen 35 de zijvlakken en het midden van de rotor zoveel mogelijk open zijn, maar moet men ook geen zeer lange rotoren toepassen als op pag. 206 van bedoeld boek getoond. Door meer dan één (re- 9 8304026 « -u -2- latief korte)rotor toe te passen, die elk vrije toestroming vanaf de zijvlakken hebben, wordt dit inzicht het beste in praktisch resultaat omgezet.This insight implies that the action strongly depends on the influx of water through the side surfaces of the rotor and on the influence of that influx to the middle of the length of the rotor. To this end, not only must the side surfaces and the center of the rotor be as open as possible, but one must also not use very long rotors as on p. 206 of said book shown. By using more than one (relatively short) rotor, each of which has free inflow from the side surfaces, this insight is best converted into practical result.

Zelfs bij geringe breedte van de inrichting kan men dit 5 bereiken, en wel door de assen van althans een deel der rotoren versprongen te plaatsen, en bij grotere breedte afwisselend, met tussen (elke) twee vooraan de inrichting op dezelfde as gelegen rotoren een meer naar achter gelegen rotor.Even with a small width of the device, this can be achieved, namely by staggering the axes of at least a part of the rotors, and with greater width alternately, with rotors located between (each) two rotors located on the same axis at the front of the device more rear rotor.

De uitvinding betreft verder een nadere uitwerking van 10 dit principe tezamen met een daarbij gunstig gebleken combinatie van zulk een inrichting met geleidingen voor het slib erachter, een snijmes ervoor en middelen om de stroming axiaal tot in de rotoren te versterken.The invention further relates to a further elaboration of this principle, together with an advantageous combination of such a device with guides for the sludge behind it, a cutting knife in front of it and means for amplifying the flow axially into the rotors.

De uitvinding zal thans nader worden toegelicht aan de 15 hand van bijgaande tekeningen.The invention will now be further elucidated with reference to the annexed drawings.

Daarin is:In it is:

Fig. 1 een bovenaanzicht van een inrichting volgens de uitvinding in een de voorkeur verdienende uitvoeringsvorm;Fig. 1 shows a top view of a device according to the invention in a preferred embodiment;

Fig. 2 een zijaanzicht van deze inrichting; en 20 Fig. 3 een doorsnede loodrecht op de as en aanzicht van een • rotor als deel van zulk een inrichting.Fig. 2 a side view of this device; and FIG. 3 is a section perpendicular to the axis and view of a rotor as part of such a device.

In Fig. 1 is een frame 1 weergegeven, dat een trekoog 2 heeft om bijv. aan een kabel vanaf een vaartuig te worden voortgetrokken. Achter een dwarsbalk 3 heeft dit frame naar 25 achter reikende armen 4, die elk aan hun achtereinde een lager 5 dragen. Telkens tussen twee lagers 5 is een rotor 6 gelagerd via de centrale as 7 daarvan.In FIG. 1 a frame 1 is shown, which has a towing eye 2, for example to be pulled on a rope from a vessel. Behind a cross beam 3, this frame has rearwardly extending arms 4, each of which carries a bearing 5 at their rear end. Between two bearings 5, a rotor 6 is mounted via its central axis 7.

Op elke rotoras 7 buiten de lagers 5 is een lager 8 aangebracht, dat een hulpframe 9, 10, 11 scharnierend met het 30 frame 1 verbindt. Daartoe grijpt dit hulpframe op de getekende wijze achter om elke rotor 6 en de balken 10 van dit hulpframe steken naar achter uit en eindigen daar in lagers 13, waarin met een centrale as 14 een rotor 15 is gelagerd, die precies eender van vorm en afmetingen kan zijn als de rotoren 35 6 of ook een wat andere uitvoering kunnen hebben. In het getekende uitvoeringsvoorbeeld zijn er vier armen 10 en twee _ rotoren 15 die elk achter en midden tussen twee rotoren 6 liggen.A bearing 8 is provided on each rotor shaft 7 outside the bearings 5, which hingedly connects an auxiliary frame 9, 10, 11 to the frame 1. To this end, this auxiliary frame engages rearwardly around each rotor 6 and the beams 10 of this auxiliary frame protrude to the rear and end there in bearings 13, in which a rotor 15 is mounted with a central shaft 14, which is exactly the same in shape and size. can be if the rotors 35 6 or also have a somewhat different design. In the illustrated exemplary embodiment, there are four arms 10 and two rotors 15, each of which lies rear and center between two rotors 6.

Op de uitstekende einden van elke as 14 zijn lagers 18 aangebracht, die verbonden zijn met een beugel 17, waarvan 8304026 ► · -3- er telkens één achter een rotor 15 langs loopt en aldaar een geleidingsblad of geleideschoep 16 draagt. Op de evenwijdige zijarmen van de beugel 17 zijn schuine schoren 20 vast aangebracht en deze grijpen aan het boveneinde om een schroefspil 5 23, die bij 22 scharnierend met hulpbalken 19 van het door de delen 9, 10 en 11 gevormde frame is verbonden. Om die schroefspil 23 bevindt zich tussen het scharnier 22 en de schoor 20 een drukveer 24. Met bouten 25 op de schroefspil 23 kan de effectieve lengte van de veer worden veranderd.Bearings 18 are mounted on the protruding ends of each shaft 14, which are connected to a bracket 17, one of which each runs past a rotor 15 and carries a guide blade or guide blade 16 there. Angled braces 20 are fixedly mounted on the parallel side arms of the bracket 17 and they engage at the top end around a screw spindle 23, which is hingedly connected at 22 to auxiliary beams 19 of the frame formed by parts 9, 10 and 11. Around that screw spindle 23 there is a compression spring 24 between the hinge 22 and the strut 20. Bolts 25 on the screw spindle 23 allow the effective length of the spring to be changed.

10 Het hulpframe, gevormd door de delen 9, 10 en 11, kan nog worden verstijfd door hulpbalken 12 tussen twee balken 10 vóór de rotor 15 langs aan te brengen, zoals gestreept bij de bovenste rotor 15 in Fig. 1 aangegeven.The auxiliary frame, formed by the parts 9, 10 and 11, can be further stiffened by arranging auxiliary beams 12 between two beams 10 in front of the rotor 15, as striped at the upper rotor 15 in Fig. 1 indicated.

Blijkens Fig. 3 kan de rotor op in principe bekende wij-15 ze tussen twee eindringen 28 schuine schoepen 29 hebben, die zo schuin zijn geplaatst, bijv. onder ongeveer 45° met de radiale richting, dat zij bij het rollen van de rotor over de bodem ongeveer vertikaal in de sliblaag dringen en deze ongeveer horizontaal verlaten, zoals op zichzelf bekend. De ro-20 tor is hier met die ringen 28 via spaken 30 vast met de as 7, 14 verbonden. Om nu een naar binnen gerichte waterstroming vanaf de zijvlakken (kopeinden) van de rotor te versterken kunnen die spaken zijn uitgevoerd als of zijn voorzien van schuine schoepen 31, terwijl desgewenst ook tussen die spa-25 ken, waarvan er in Fig. 3 vier zijn, zulke schuine schoepen 31 kunnen zijn aangebracht. Dit kan in beide kopvlakken van de rotor het geval zijn.According to fig. 3, the rotor may have, in principle, known manner between two end rings 28 oblique blades 29, which are placed at such an angle, eg at about 45 ° with the radial direction, that when the rotor rolls over the bottom, they penetrate vertically into the sludge layer and leave it approximately horizontally, as known per se. The rotor is here firmly connected to the shaft 7, 14 via said rings 28 via spokes 30. In order to enhance an inwardly directed water flow from the side surfaces (head ends) of the rotor, said spokes can be designed as or provided with oblique blades 31, if desired also between those spokes, of which in FIG. 3 are four, such oblique blades 31 may be provided. This can be the case in both end faces of the rotor.

Deze naar binnen gerichte stroming kan worden versterkt door tevens of in plaats van de schoepen 31 een pomp- of tur-30 binerotor aan te brengen, bijv. door deze schoepen 31 op een eigen naaf draaibaar te maken en door een afzonderlijk aan-drijforgaan aan te drijven, zodat deze pomp of turbine met groter toerental kan werken dan het toerental van de rotor en een mogelijke aandrijving daarvoor, bijv. een roterende 35 hydromotor, is bovenin Fig. 1 gestreept weergegeven en met 32 aangeduid.This inwardly directed flow can be enhanced by additionally or instead of placing the vanes 31 with a pump or tur-30 bine rotor, e.g. by rotating these vanes 31 on its own hub and by a separate actuator so that this pump or turbine can operate at a greater speed than the speed of the rotor and a possible drive therefor, eg a rotary hydraulic motor, is shown at the top in FIG. 1 shown in dashed lines and denoted by 32.

Bij het slepen Yan deze inrichting over de bodem kan het frame 1 met de lagers 5 om de assen 7 der voorste rotoren 6 scharnieren om een schuine stand praktisch in het ver-40 lengde van het trekorgaan, bijv. een kabel naar een schip, 8304026 -4-When towing this device over the bottom, the frame 1 with the bearings 5 can pivot about the shafts 7 of the front rotors 6 about an inclination practically in the length of the towing member, eg a cable to a ship, 8304026 -4-

„ X"X

in te nemen zoals in Fig. 2 met 1' aangeduid.as shown in Fig. 2 indicated by 1 '.

Het hulpframe, gevormd door de delen 9, 10 en 11, is met de lagers 8 scharnierend via de rotorassen 7 met het frame 1 verbonden, zodat alle rotoren goed op de bodem kunnen blij-5 ven rusten, ook bij oneffenheden daarin en bij schuin omhoogstaand hoofdframe 1'.The auxiliary frame, formed by the parts 9, 10 and 11, is hinged to the frame 1 with the bearings 8 via the rotor shafts 7, so that all rotors can rest well on the bottom, also in case of unevenness in them and at an angle upright main frame 1 '.

Uit. Fig. 1 is duidelijk te zien dat alle rotoren aan hun zijden in hoofdzaak vrij van versperrende delen en van aangrenzende rotoren zijn, zodat de door het ploegen opgewekte 10 opwaartse stroming met weinig weerstand een daardoor zeer krachtige waterstroming van opzij tot binnen de rotor kan opwekken, die meewerkt om het slib naar boven en in hoofdzaak schuin naar achter af te voeren. Het door de voorste rotoren opgeworpen slib hindert de slibafvoer van de meer naar achter 15 geplaatste rotoren 15 niet en de door de rotoren 15 opgewekte stroming geeft zulke turbulenties dat deze meewerken om ook het door de voorste rotoren 6 opgeworpen slib voldoende ver weg te slingeren tot in de waterstroming boven de inrichting.From. Fig. 1 it can be clearly seen that all the rotors on their sides are substantially free of barring parts and of adjacent rotors, so that the upward flow generated by the plowing with little resistance can generate a very strong water flow from the side to inside the rotor, which cooperates to discharge the sludge upwards and substantially obliquely to the rear. The sludge raised by the front rotors does not interfere with the sludge discharge from the rotors 15 placed more to the rear 15 and the flow generated by the rotors 15 causes such turbulence that they cooperate to also swing the sludge raised by the front rotors 6 sufficiently far away until in the water flow above the establishment.

De geleideschoep 16 is in zijn onderste deel 26 vanaf de 20 voorzijde gezien bij voorkeur concaaf uitgevoerd met een kromming, die de kromming van de aangrenzende rotor 15 ongeveer concentrisch volgt, maar op enige afsta.nd daarvan. Het middengedeelte van de geleideschoep 16 kan ongeveer plat zijn en bij voorkeur reikt deze schoep tot boven de rotoren, waar hij 25 convex- gekromd kan zijn als met 27 aangeduid. Bij het ondervinden van teveel weerstand door bodem en slib kan deze schoep 16 naar boven uitwijken, waarbij de schroefspil 23 met de schoor 20 meescharniert en de veer 24 verder wordt gecomprimeerd om de schoep 16 naar de uitgangsstand te drukken en zo-30 veel mogelijk in die stand te houden.The guide vane 16 in its lower part 26 viewed from the front is preferably concave with a curvature which follows the curvature of the adjacent rotor 15 approximately concentrically, but at some distance therefrom. The center portion of the guide vane 16 may be approximately flat and preferably this vane extends above the rotors where it may be convexly curved as indicated at 27. Upon encountering too much resistance from soil and sludge, this blade 16 can deflect upwards, whereby the screw spindle 23 pivots along with the strut 20 and the spring 24 is further compressed to push the blade 16 to the starting position and as much as possible to keep that up.

In Fig. 1 en 2 in nog aangegeven hoe vóór de voorste rotoren 6 ploegachtige lichamen of snijmessen 33 kunnen zijn aangebracht aan geschikte hefbomen, die bijv. vast met de lagers 5 van frame 1 kunnen zijn verbonden. Die lichamen kunnen 35 in hoekstand ten opzichte van een horizontale as dwars op de voortbewegingsrichting instelbaar zijn. Zij kunnen gekromd zijn als een ploegijzer. In Fig. 1 zijn zij gestreept getekend zonder hun steunmiddelen. Boven en onder in Fig. 1 zijn er twee getekend, waarvan die bovenin de tekening in tegengestel-40 de richting ploegen om geen dwarse reaktiekracht over te houden.In FIG. 1 and 2 also show how plow-like bodies or cutting blades 33 can be arranged in front of the front rotors 6 on suitable levers, which can for instance be fixedly connected to the bearings 5 of frame 1. Said bodies can be adjustable in angular position relative to a horizontal axis transverse to the direction of travel. They can be curved like a plow iron. In FIG. 1 they are dashed without their support means. Above and below in Fig. 1, two are shown, of which those in the top of the drawing plow in opposite directions in order not to have transverse reaction forces.

8304026 5 , :!|gpp8304026 5,! | Gpp

Voor het middelste wiel 6 zijn er drie getekend, waarvan het middelste naar beide zijden kan ploegen.Three are drawn for the center wheel 6, the middle of which can plow to either side.

Men kan de rotoren en frames elk gewenst onderwaterge-wicht geven en de inrichting bijv. door verzwaringen aan de 5 rotorassen of aan het frame belasten.The rotors and frames can be given any desired underwater weight and the device can be loaded eg by weighting the rotor shafts or on the frame.

Conclusies.....Conclusions .....

83040268304026

Claims

Agitation dredging device with a rotor with horizontal axis to move over the bottom and with a blade ring on the circumference, characterized in that in a common pulling device at least two such rotors with substantially open sides are at a horizontal distance from each other fitted.

Device according to claim 1, characterized in that the axes of at least a part of the rotors have a horizontal distance perpendicular to the axis direction.

Device according to claim 2, characterized in that an odd number of rotors is used, one more horizontally spaced along the same axis and one rotor with an axis behind that axis, in between two rotors on that more forward axis, and that the distance between those shafts 15 is at least as great as the diameter of the rotors.

4. Device as claimed in claim 2 or 3, characterized in that the supports for the axes of the rotors not mutually extended on the same axis are hingedly connected about said or other parallel axes.

5. A device according to any one of the preceding claims, characterized in that oblique blades, spokes or blades are arranged in the open sides of at least a part of the rotors, which are inclined such that they rotate towards the interior when the rotor is rotated. generate directed flow from the rotor.

A device according to any one of the preceding claims, characterized in that a rearwardly receding guide sheet for sludge, viewed from below upwards, is arranged a short distance behind the (rear) rotor (s).

Device according to claim 6, characterized in that the guide blade is concave curved at the bottom approximately according to the curvature of the adjacent rotor and transitions upwards into a flatter or convex curved shape.

8. Device according to claim 6 or 7, characterized in that the guide blade protrudes above the rotor.

9. Device as claimed in claim 6, 7 or 8, characterized in that the guide vane is arranged about a horizontal axis in or near 8304026 I ¢ 1 #. -7- I is pivotally supported on the shaft of the adjoining rotor and can therefore swivel outwards against spring action.

10. Device as claimed in claim 9, characterized in that the support of the guide vane has a rod with a spring therefor, which rod is hingedly connected to the frame of the rotors and cooperates with a fixed part of said support, which is the active length of the spring and relative to which the effective length of the spring can be changed, for example, with a bolt on said rod.

11. Device as claimed in any of the foregoing claims, characterized in that a cutting knife is provided in front of the or only the front rotors, which engages in the bottom.

12. Device according to claim 11, characterized in that these cutting knives are designed as curved plow irons.

13. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that a driven rotary pump is arranged inside or next to a rotor to enhance the water flow from an end face of the rotor into its interior. 8304026