NL9100635A - Baggerinrichting met afsluitbare bak. - Google Patents

Description

Baggerinrichting met afsluitbare bak.

De uitvinding heeft betrekking op een baggerinrichting omvattende een beweegbare arm, een aan het vrije eind van de arm voorziene en ten opzichte van die arm beweegbare bak, alsmede aandrijvingsmiddelen voor het zodanig doen bewegen van de bak over een waterbodem dat daarin het op te baggeren materiaal verzameld kan worden. Dergelijke baggerinrichtingen zijn algemeen bekend. Zij bezitten een uit twee scharnierend aan elkaar verbonden delen bestaande beweegbare arm, die gemonteerd is op een vaartuig zoals een ponton. De scharnierende delen van de arm kunnen door middel van hydraulische zuiger-cilinderinrichtingen ten opzichte van elkaar bewogen worden, zodanig dat de bak de gewenste graafbeweging over de waterbodem kan uitvoeren.

Tijdens de graafbeweging verzamelt het op te baggeren materiaal zich in de bak. Daarbij wordt het water enigszins in werveling gebracht, waardoor een klein deel van het opgebaggerde materiaal niet in de bak maar in zwevende toestand in het water terecht komt. Dat hoeft geen probleem te zijn. Dat verandert echter wanneer het op te baggeren materiaal vervuild is, zoals bijvoorbeeld in het geval van vervuild havenslib. De uit het water op de bodem neergeslagen verontreinigingen worden door de graaf- en vooral de hefbeweging van de bak weer in het water gebracht. Deze verontreinigingen kunnen vervolgens met de stroom worden meegevoerd, en elders weer worden afgezet.

In de laatste jaren gaat men er steeds meer toe over om het zwaar verontreinigde slib (zware metalen, PCB's) dat vrijkomt bij het op diepte houden van scheepvaartroutes en havenbekkens, op te slaan in speciale opslagplaatsen. Deze opslagplaatsen zijn geïsoleerd ten opzichte van de omgeving, zodanig dat de vervuiling beperkt blijft tot de opslagplaats. Om van dergelijke voorzieningen optimaal gebruik te kunnen maken, is het noodzakelijk het opgebaggerde havenslib zo volledig mogelijk over te brengen in de opslagplaats, zonder dat een gedeelte kan ontsnappen tijdens de bagger- en hefbeweging. De bekende baggerinrichtingen met open bak zijn daartoe nauwelijks geschikt. Doel van de uitvinding is daarom een baggerinrichting zoals hiervoor beschreven te verschaffen, waarbij het ontsnappen van baggerslib tijdens de bagger- en hefbeweging op betrouwbare wijze verhinderd kan worden.

Volgens de uitvinding wordt dit bereikt doordat aan de arm een dekselorgaan is voorzien dat zodanig is gepositioneerd ten opzichte van de bewegingsbaan van de bak dat de bak tijdens een baggercyclus bij zijn beweging over de waterbodem danwel bij zijn daarop aansluitende beweging dat dekselorgaan nadert, totdat het dekselorgaan de vulopening van de bak in wezen afsluit in de stand die de bak ten opzichte van de arm heeft na genoemde beweging.

Bij de baggerinrichting volgens de uitvinding is dus de vulopening van de bak afgesloten zodra de graafbeweging van de bak over de bodem voltooid is. Tijdens de daarop volgende hefbeweging, waarbij de bak van de waterbodem naar het wateroppervlak beweegt, kan daarom geen slib uit de bak ontwijken. Gevolg daarvan is dat het water niet of nauwelijks verontreinigd wordt door vrijkomend, vervuild slib.

De bak en de arm kunnen op verschillende manieren worden uitgevoerd en op verschillende manieren met elkaar samenwerken. Volgens een eerste mogelijkheid is de bak rond een in wezen horizontale as scharnierbaar ten opzichte van de arm en is het dekselorgaan evenwijdig aan die arm. Bij een dergelijk soort baggerinrichting wordt de bak over de bodem bewogen en tegelijkertijd gescharnierd naar een positie waarin de vulopening, aan het eind van de baggerbeweging, min of meer naar boven wijst.

In dat geval worden de beste resulaten verkregen indien de as zich bevindt nabij één van de de vulopeningen begrenzende randen van de bak, en het dekselorgaan een in wezen naar de bak uitstekende dekselrand bezit.

Daarbij kan de bakrand opneembaar zijn binnen de dekselrand, zodat een goede afsluiting van de bak is verzekerd, ook indien de randen van de bak niet recht zijn. De uitstekende dekselranden omgeven de bak, zodanig dat een goede afsluiting van de vulopening van de bak verzekerd is, ook indien bijvoorbeeld de randen van de bak niet recht zijn. De bekende bakken hebben meestal zijranden waarvan de bovenste begrenzing gevormd wordt door een holle kromme. De graaf rand van de bak heeft vaak tanden, doch de dekselranden sluiten deze onregelmatige vormen van de bakranden goed af.

Als alternatief kan de dekselrand opneembaar zijn binnen de bakrand.

De baggerinrichting volgens de uitvinding is in het bijzonder geschikt voor baggerwerkzaamheden onder die omstandigheden waarbij meer of minder grote vaste voorwerpen voorkomen. Als voorbeeld kunnen waterbodems dienen die bezaaid zijn met weggeworpen voorwerpen, zoals fietsen, puin e.d..

Aangezien de sluitbeweging van de bak uitgevoerd wordt met behulp van de verhoudingsgewijze krachtige bedieningscilinder van de bak, kan dergelijk materiaal tot op zekere hoogte verpletterd of doorgesneden worden tussen bak en het dekselorgaan of de randen daarvan.

Op bekende wijze kan de bak verdraaibaar zijn tussen twee uiterste standen die ten opzichte van elkaar een hoek van ongeveer 180° insluiten. Volgens de uitvinding sluit daarbij het door de evenwijdig aan de as lopende randen van de bak bepaalde vlak in de stand van de bak waarin hij afgesloten is door het dekselorgaan een hoek in die kleiner is dan 90° met de lengte-as van de arm, terwijl het vlak door de onderzijde van de dekselrand in wezen dezelfde hoek insluit met die lengte-as.

In verband met het vermijden van verontreiniging bij het baggeren, is het bekend om een bak van een baggerinrichting zoals hiervoor beschreven te voorzien van een beweegbare klep. Deze bekende klep, ook wel vizierklep genaamd, is scharnierend bevestigd aan de bak zelf, en is aandrijfbaar door middel van een eigen hydraulische aandrijfinrichting. Verder is deze bekende bak voorzien van waarschuwingmiddelen waarmee gedetecteerd wordt of de klep zich in zijn open dan wel gesloten stand bevindt. Zodra bij deze bekende baggerinrichting de bak gevuld is, moet de klep door middel van de hydraulische aandrijving gesloten worden. Bij het ledigen van de bak moet de klep ook weer geopend worden.

Deze bekende inrichting bezit een aantal nadelen in vergelijking met de bak volgens de uitvinding. Het eerste nadeel is dat deze bekende bak een groot aantal bewegende delen bezit. Zo is de klep zelf door middel van twee lagers scharnierbaar opgehangen, terwijl ook een aandrijforgaan aanwezig moet zijn. De bekende bak is bovendien kwetsbaarder, gezien deze bewegende delen en ook de daarbij vereiste detectiemiddelen. Tenslotte is ook het werken met deze bak ingewikkelder, aangezien steeds afzonderlijke handelingen nodig zijn om de bak op het juiste moment te sluiten en ook weer te openen.

In vergelijking met deze bekende bak met scharnierbare klep bezit de baggerinrichting volgens de uitvinding het grote voordeel dat hij aanzienlijk eenvoudiger, betrouwbaarder en gemakkelijker te hanteren is.

De baggerinrichting volgens de uitvinding levert nog een verdere verbetering op ten opzichte van de "vizierbak". Bij de laatste wordt de sluitbeweging van de afsluitende "vizierklep” bewerkstelligd door een verhoudingsgewijze zwakke bedieningscilinder; bij de eerste wordt daarvoor, zoals reeds besproken, de veel krachtiger bedieningscilinder voor de bak gebruikt. Daardoor kunnen grotere opgebaggerde delen beter geplet of doorgesneden worden.

Het dekselorgaan van de baggerinrichting volgens de uitvinding kan verschillende vormen bezitten. Bij voorkeur is de dekselrand echter aangesloten op een holle dekselkap, waarin het boven de bak uitstekende, opgebaggerde materiaal opneembaar is. Ook indien de bak grote brokstukken vast materiaal bevat, zoals bijvoorbeeld puin, kan de bak toch goed afgesloten worden.

Een deel van de door de kap omsloten ruimte kan afgesloten holten omvatten ter verschaffing van een opdrijvend vermogen aan het ondergedompelde dekselorgaan. Aldus kan het door het dekselorgaan veroorzaakte extra gewicht aan het eind van de arm tenminste onder water gedeeltelijk gecompenseerd worden. Deze holten kunnen gevuld zijn met schuimmateriaal.

Aangezien de afsluiting van de bak verkregen wordt door deze zelf naar het dekselorgaan toe te bewegen, is het mogelijk om dit dekselorgaan onbeweegbaar aan de arm te bevestigen. Niettemin is het ook mogelijk om het dekselorgaan met enige bewegingsvrijheid op te hangen, bijvoorbeeld om een juiste aansluiting tussen bak en dekselorgaan te verzekeren. Daarbij kan het dekselorgaan aan de naar de arm gekeerde dekselrand scharnierbaar zijn opgehangen, en aan de bovenzijde der kap door middel van stijve veren ondersteund zijn ten opzichte van de arm.

Zoals reeds besproken kan de baggerinrichting volgens de uitvinding op verschillende manieren worden uitgevoerd. Volgens een tweede mogelijkheid is nu voorzien dat de bak verschuifbaar is langs de arm tussen een eerste stand waarin hij tenminste gedeeltelijk uitgestoken is buiten het vrije eind van de arm, en een tweede stand waarin hij teruggetrokken is, in welke tweede stand de opening van de bak is afgesloten door een evenwijdig aan de verschuivingsrichting van de bak verlopende dekselplaat. Het eventueel buiten de bak uitstekende materiaal wordt bij het intrekken van de bak afgeschoven door de dekselplaat.

De dekselplaat kan ook in deze uitvoeringsvorm bevestigd zijn aan de arm, evenwijdig aan de scharnieras daarvan, en aan de van de arm afgekeerde zijde geleidingsmiddelen voor de bak bezitten.

Daarbij kunnen geleidingsrails zijn voorzien die elk enerzijds zijn bevestigd aan in verschuivingsrichting verlopende rand van de bak, en anderzijds aan een bijbehorende rand van de dekselplaat. Door middel van een hydraulische zuigerinrichting die enerzijds is verbonden aan de bak, en anderzijds aan de arm, kan de bak uitgestoken worden dan wel ingetrokken worden.

Bij het baggeren met behulp van een baggerinrichting volgens deze tweede mogelijkheid wordt zo te werk gegaan, dat aan het begin van de graafbeweging de bak uitgestoken wordt ten opzichte van de arm. Vervolgens wordt de bak, met zijn vulopening schuin naar beneden gericht, tegen de bodem gedrukt en daarin ingeduwd. Wanneer de bak weer boven het bodemoppervlak te voorschijn komt, kan hij vervolgens ingetrokken worden over de dekselplaat. De dekselplaat sluit daarbij onmiddelijk de vulopening van de bak af.

Ten einde het manoeuvreren met een dergelijke baggerinrichting verder te vergemakkelijken, kunnen bak en dekselplaat voorzien zijn aan het eind van een driedubbel gelede arm. Met behulp van het zich aan het uiteinde van de arm bevindende gelede deel kan de bak dan vanuit een in wezen vertikale aanvangspositie bij zijn graafbeweging over de bodem, overgebracht worden naar een min of meer horizontale positie waarin de bak ingetrokken kan worden. Met behulp van de twee andere gelede delen kan de bak op en neer bewogen worden door het waterlichaam.

Vervolgens zal de uitvinding aan de hand van een in de figuren weergegeven uitvoeringsvoorbeeld nader toegelicht worden.

Figuur 1 toont een zijaanzicht van een eerste uitvoering van de baggerinrichting volgens de uitvinding.

Figuur 2 toont het vrije eind van de arm van de baggerinrichting volgens de uitvinding, in een eerste stand.

Figuur 3 toont het vrije eind van de arm overeenkomstig figuur 2 in een tweede stand.

Figuur 4 geeft een aanzicht, schuin van bovenaf, in perspectief van het vrije eind van de arm volgens de uitvinding, waarbij de bak is weggelaten.

Figuur 5 toont een alternatieve uitvoering van de bak volgens de voorgaande figuren.

Figuur 6 toont een aanzicht in perspectief van een tweede uitvoering van de baggerinrichting.

In het in figuur 1 weergegeven zijaanzicht is de baggerinrichting volgens de uitvinding in zijn geheel aangeduid met 1. Deze baggerinrichting is aangebracht op een vaartuig, zoals een ponton 2. De baggerinrichting 1 omvat een gestel 3» dat draaibaar ondersteund is op een op de ponton 2 gemonteerde voet 4. Op dit gestel 3 bevindt zich een aandrijfaggregaat 24, alsmede een verhoogde besturingskabine 5.

Verder is op het onderstel 3 een arm 6 aangebracht, die kan scharnieren rond as 7· Deze arm 6 bestaat uit de bij 8 schamierbaar aan elkaar verbonden armdelen 9 en 10. Deel 9 is ten opzichte van het onderstel 3 beweegbaar door middel van een niet getoonde zuigercilinderinrichting. Deel 10 van de arm 6 is door middel van zuigercilinderinrichting 11 verdraaibaar ten opzichte van armdeel 9. terwijl de aan het vrije eind van armdeel 10 voorziene bak 12 rond scharnieras 13 verdraaibaar is door middel van zuigercilinderinrichting 14. Deze zuigercilinderinrichting is verbonden met het stangenstelsel 15. zodanig dat de bak 12 voorbij het vrije eind van armdeel 10 gezwaaid kan worden.

Volgens de uitvinding is een in zijn geheel met 16 aangeduid, vast aan het armdeel 10 bevestigd dekselorgaan voorzien.

In de in figuur 1 weergegeven toestand is de arm 6 boven water afgebeeld. Het zal duidelijk zijn dat de bak 12 door middel van de arm 6 in het water gebracht kan worden, en vervolgens zodanig bewogen kan worden dat hij een gravende beweging over de waterbodem uitvoert.

In figuur 2 is de bak 12 in dezelfde stand weergegeven als in figuur 1. In deze stand wordt de bak op de waterbodem geplaatst, vervolgens over de waterbodem geschraapt en daarbij geleidelijk aan naar de stand bewogen die weergegeven is in figuur 3·

Zoals in figuur 3 duidelijk zal zijn, is in deze laatste stand de vulopening van de bak 12 geheel afgesloten door het dekselorgaan 16. In de figuur 2 weergegeven stand echter, verhindert het dekselorgaan geenzins het op de juiste wijze vullen van de bak 12 bij het over de waterbodem graven daarvan.

Zoals verder weergegeven in figuur 2 en 3 zijn de zijwanden 17 van de bak aan de bovenzijde hol, terwijl de ene langsrand 18 van de bak voorzien kan zijn van tanden. Om daarbij toch een goede afsluiting van de vulopening van de bak te krijgen, bezit het dekselorgaan een dekselrand 19· Deze dekselrand 19 is ook goed te zien in figuur 4. Daarin is tevens de dekselkap 20 afgebeeld, ten opzichte waarvan de dekselranden aan één kant uitsteken. Deze dekselkap bestaat uit de driehoekige platen 21, 23, alsmede de trapeziumvormige plaat 22.

Aan de achterzijde van de kap 20 is een sluitplaat 24 voorzien, die gevormd is overeenkomstig het verloop van de platen 21, 22 en 23· Op deze sluitplaat 24 sluit de achterste rand 25 van het deksel orgaan 16 aan. Tevens is in figuur 4 nog te zien dat in het inwendige van de randen 19 eventueel rubberstrippen 26 kunnen zijn aangebracht, waarmee een uitstekende afdichting van de bak ten opzichte van het dekselorgaan kan worden verzekerd.

Bij de in figuur 5 getoonde variant is het dekselorgaan 16 door middel van een scharnierpen 27 scharnierend opgehangen aan arm 10. Aan de bovenzijde is plaat 22 door middel van twee veer/geleidingspencombinaties 28 bevestigd aan de arm 10. Deze veren moeten een hoge stijfheid bezitten, zodanig dat het dekselorgaan 16 weinig kan meegeven wanneer de bak 12 daar tegenaan zou komen. Scharnieren en veren zouden natuurlijk ook verwisseld kunnen worden. Een ophanging met alleen veren is ook mogelijk.

In figuur 6 is een tweede uitvoeringsmogelijkheid van de baggerinrichting volgens de uitvinding weergegeven. Aan de arm 10 is nu een dekselplaat 29 bevestigd, bijvoorbeeld vastgelast. Ten opzichte van deze dekselplaat is een bak 30 beweegbaar, die met zijn vulopening gekeerd is naar de dekselplaat 29. In de weergegeven stand is de bak 30 maximaal uitgestoken ten opzichte van de dekselplaat 29, waardoor zijn vulopening vrij is.

Door middel van de hydraulische zuiger/cilinderinrichting 31 kan de bak 30 teruggeschoven worden, zodanig dat zijn vulopening geheel afgesloten wordt door de dekselplaat 90.

Ter geleiding van die beweging van de bak 30 ten opzichte van de geleidingsplaat 29, zijn aan de langsranden van de laatste geleidingsraildelen 31 voorzien, die kunnen samenwerken met daarin passende geleidingsraildelen 32 die bevestigd zijn aan de bak 30.

Claims (15)

1. Baggerinrichting omvattende een beweegbare arm, een aan het vrije eind van de arm voorziene en ten opzichte van die arm beweegbare bak, alsmede aandrijvingsmiddelen voor het zodanig doen bewegen van de bak over een waterbodem dat daarin het op te baggeren materiaal verzameld kan worden met het kenmerk dat aan de arm een dekselorgaan is voorzien dat zodanig is gepositioneerd ten opzichte van de bewegingsbaan van de bak dat de bak tijdens een baggercyclus bij zijn beweging over de waterbodem danwel bij zijn daarop aansluitende beweging dat dekselorgaan nadert, totdat het dekselorgaan de vulopening van de bak in wezen afsluit in de stand die de bak ten opzichte van de arm heeft na genoemde beweging.

2. Baggerinrichting volgens conclusie 1, waarbij de bak rond een in wezen horizontale as scharnierbaar is ten opzichte van de arm en het dekselorgaan evenwijdig is aan die as.

3. Baggerinrichting volgens conclusie 2, waarbij de as zich bevindt nabij een van de de vulopening begrenzende randen van de bak, en het dekselorgaan een in wezen naar de bak uitstekende dekselrand bezit.

4. Baggerinrichting volgens conclusie 3. waarbij de bakrand opneembaar is binnen de dekselrand.

5. Baggerinrichting volgens conclusie 1, waarbij de dekselrand opneembaar is binnen de bakrand.

6. Baggerinrichting volgens conclusie 3* 4 of 5 waarbij de bak verdraaibaar is tussen twee uiterste standen die ten opzichte van elkaar een hoek van ongeveer 180 graden insluiten, waarbij het door de evenwijdig aan de as lopende randen van de bak bepaalde vlak in de stand van de bak waarin hij afgesloten is door het dekselorgaan een hoek kleiner dan 90 graden insluit met de lengteas van de arm, en waarbij het vlak door de onderzijde van de dekselrand in wezen een zelfde hoek insluit met die lengteas.

7. Baggerinrichting volgens conclusie 3» waarbij de dekselrand is opgebaggerde materiaal opneembaar is.

8. Baggerinrichting volgens conclusie 7. waarbij een deel van de door de kap omsloten ruimte afgesloten holten omvat ter verschaffing van een opdrijvend vermogen aan het ondergedompelde dekselorgaan.

9. Baggerinrichting volgens conclusie 8, waarbij de holten zijn gevuld met voor water en/of andere vloeistoffen niet doordringbaar schuimmateriaal.

10. Baggerinrichting volgens één der voorgaande conclusies 2-9, waarbij het dekselorgaan aan de naar de arm gekeerde dekselrand scharnierbaar is opgehangen, en aan de bovenzijde der kop door middel van stijve veren, is ondersteund t.o.v. de arm.

11. Baggerinrichting volgens conclusie 1, waarbij de bak verschuifbaar is langs de arm tussen een eerste stand waarin hij tenminste gedeeltelijk is uitgestoken buiten het vrije eind van de arm, en een tweede stand waarin hij is teruggetrokken, in welke tweede stand de opening van de bak is afgesloten door een evenwijdig aan de verschuivingsinrichting van de bak verlopende dekselplaat.

12. Baggerinrichting volgens conclusies 7 en 11, waarbij de dekselplaat is bevestigd aan de arm, evenwijdig aan de scharnieras daarvan, en aan de van de arm afgekeerde zijde geleidingsmiddelen voor de bak bezit.

13. Baggerinrichting volgens conclusie 12, waarbij geleidingsrails zijn voorzien die elk enerzijds zijn bevestigd aan een in verschuivingsrichting verlopende rand van de bak, en anderzijds aan een bijbehorende rand van de dekselplaat.

14. Baggerinrichting volgens conclusie 13, waarbij een hydraulische zuiger/cilinderinrichting is voorzien die enerzijds is verbonden aan de bak en anderzijds aan de arm.

15. Baggerinrichting volgens conclusie 14, waarbij bak en dekselplaat zijn voorzien aan het eind van een driedubbel gelede arm.