DE1962880U - Saugbagger mit schwimmkoerper. - Google Patents

Description

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Dipl.-lng, Lamprecht. ------ " -. C-*-

München22, Stelnsdorfstr. 10 92-9959E-IiJj¹ (6)

.■ , ^v.. - .-■ ■ .■ ^{; ;} 21 April 1967

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Saugbagger mit Schwimmkörper

Die !Teuerung bezieht sieh auf einen Saugbagger zum Gewinnen körnigen oder stückigen Gutes unter oder aus dem Wasser, bei dem dieses Gut mit Wasser vermischt in einem einen Saug- und einen Druckabsehnitt aufweisenden lörderstrom von seiner lagerstelle abgenommen, ein Teil des Wassers abgeschieden und das Gemisch weitergefördert wird. Sei diesen Saugbaggern ist eine Pumpeneinriehtung angeordnet, von der eine in das Gewässer absenkbare Ansaugleitung und mindestens eine Druckförderleitung ausgeht und die eine Einrichtung zum Abscheiden von mit-angesaugter"'■ Flüssigkeit enthält.

Bei den bekannten Saugbaggern besteht die Pumpeneinriehtung aus einer einzigen, meist als Kreiselpumpe ausgebildeten Pumpe, der sowohl die Aufgabe zufällt, das körnige und stückige Gut durch die Ansaugleitung anzusaugen, als auch dieses Gut samt der mitangesaugten Wassermenge durch die Druckleitung über eine vorgegebene Strecke an einen lagerplatz zu fördern. Die Öffnung des Saugmundes der Ansaugleitung ist herkömmlieherwei.se kleiner als der Querschnitt der Saugleitung bemessen, um das Eintreten von Stücken zu unterbinden, die sieh innerhalb der leitung verkeilen und diese verstopfen könnten, !"iehtsdestoweniger liegt der engste Querschnitt des gesamten fördersysteme stets in der Pumpe, wenn ,diese nicht größer gewählt wird, als der

«» ai den Qbiichw Preisen geliefert. Deutsch» Patentamt,

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geforderten leistung entspricht. Tor der Pumpe ist daher ein Steinfang in form eines Behälters mit einem Rost angeordnet, der die gröbsten Stücke zurückhält. Dieser Behälter muß dem von der Pumpe, erzeugten unterdruck standhalten können und kann, aus diesem G-rund praktisch nicht beliebig groß sein, so daß er je nach Gehalt des zu gewinnenden. Gutes an großen Brocken früher oder, meistens in wenigen Stunden gefüllt ist und entleert werden muß. Das Intleeren bedingt stets eine Unterbrechung des Betriebes für eine Zeitspanne, in deren Terlauf auch die flüssigkeit in der Druckleitung ruht, so daß sich das in der lieitung befindliche Gut absetzen kann und den Durchflußquersehnitt zusetzt, so daß die Druckleitung erst wieder freigemacht werden muß. Zu weiteren Betriebsunterbrechungen kann es kommen, wenn der Saugmund des Saugrohres von einem großen Stück versperrt wird. Pur die Dauer des gänzlichen oder teilweisen Abschlusses sinkt die lördergesehwindigkeit der Flüssigkeit nicht nur in der Ansaugleitung, sondern auch in der Druckförderleitung, so daß dieses wieder durch Absetzungen verstopft werden kann. Anlagen des gebräuchlichen Aufbaues arbeiten also nur dann befriedigend, wenn sie für große Leistungen bemessen und dementsprechend mit Iieitungen und einer Pumpe mit so großen Durehlaßtuerschnitten ausgerüstet sind, daß selbst die größten Stücke, die einmal in die Ansaugleitung gelangt sind, auch die Pumpe passieren und durch die Druekförderleitung transportiert werden können. Der laehteil derar-

tiger Anlägen besteht "darin·,.', daß auch sehr grobes Stückgut aufgenommen wird, für das in den meisten lallen keine Terwendungsmöglichkeit besteht und die Pumpe überdies eine ihrer leistung entsprechend unnötig große Wassermenge fördert. Die "Förderung unnützer Wasser- und Stückgutmengen bedeutet aber einen nutzlosen Energieverbrauch.

Es ist bereits zur Abscheidung überschüssigen Wassers vorgeschlagen worden, den angesaugten lörderstrom in der ansaugenden Kreiselpumpe oder in einem gesonderten Spiralkrümmer mit Hilfe von in verschiedenen Abständen von der Wirbelaoh.se angeordneten Irennwänden in eine Anzahl von Eeilströmen aufzuteilen. Der innerste leilstrom, welcher annähernd reine flüssigkeit führt, wird dabei ausgeschieden, wahrend die anderen !Eeilströme weitergefördert werden. Bei einer anderen Torrichtung erfolgt eine möglichst weitgehende Abtrennung von Plüssigkeit in einer Batterie von Hydroxyklonen, die zueinander parallel geschaltet und an die Druekförderleitung angeschlossen sind. Es ist auch bekannt, in Steinfangkästen ein Sieb oder einen Rost einzubauen, um sehr grobe Stücke zurückzuhalten, welche die Pumpe nicht passieren können und zu deren Beschädigung führen könnten.

Schließlieh ist bereits ein Saugbagger mit Schwimmkörper zum Gewinnen körnigen bzw. stückigen Gutes bekannt geworden, bei dem eine unter dem Wasserspiegel absenkbare Ansaugleitung mit einer Pumpe verbunden ist, von der eine Druekförderleitung

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zu einer Yorriehtung zum Abseheiden des groben, aus dem körnigen bzw. feineren, stückigen Gut und zum Abscheiden überschüssigen zuvor als fördermedium benutzten Wassers führte und das körnige und feinere stückige Gut der Saugleitung einer zweiten Pumpe zugeleitet wird, der sich eine Druckförderleitung ansehließt. Dieser Saugbagger ist jedoch recht kompliziert ausgebildet und zu seinem Betrieb ist noch eine dritte Pumpe am Überlauf erforderlieh. Er gestattet vor allem nicht eine Klassierung des zu nutzenden Gutes.

Ziel der Feuerung ist es, einen Saugbagger zu schaffen, bei welchem das angesaugte Fördergut nicht nur von überschüssiger flüssigkeit befreit und die sehr groben Stücke abgeschieden werden, sondern zugleich das verbleibende Gut in Fraktionen * geschieden wird, um ein nochmaliges Aufnehmen des geförderten Gutes zum Klassieren und überdies dem Verstopfen der Druekf&rderleitungen beim Absehalten wirksam vorzubeugen.

Bei einem Saugbagger mit Schwimmkörper zum Gewinnen körnigen und stückigen Gutes, bei dem eine unter den Wasserspiegel absenkbare Ansaugleitung mit einer Pumpe verbunden, ist, von der eine Druckförderleitung zu einer Torrichtung zum Abscheiden des;sehr groben aus dem körnigen bzw. feineren stückigen Gut und zum Abscheiden überschüssigen zuvor als Fördermedium benutzten Wassers führt, das körnige und feinere stückige Gut der Saugleitung einer zweiten Pumpe zugeleitet wird, der

sich einer DruekfSrderleitung ansehließt, wird gemäß der Feuerung vorgeschlagen, daß der Vorrichtung zum Abscheiden eine Torrichtung zum Abtransport des abgeschiedenen groben Gutes .nachgeordnet ist, daß die Torrichtung zum brennen als Klassiereinrichtung zur -Bildung mindestens zweier weiterer Fraktionen des Gutes ausgebildet ist und daß für jede dieser Fraktionen je eine Saugleitung, ge eine Pumpe sowie eine eigene Druckforderleitung augeordnet sind, wodurch das aus Wasser und körnigem bzw. stückigem Gut bestehende Fördergemisch mittels einer eigenen Pumpe durch eine Ansaugleitung angesaugt, hinter der Pumpe in wenigstens zwei nutzbare Fraktionen klassiert, und wenigstens das sehr grobe stückige Gut mit einer oberhalb eines vorgegebenen Wertes liegenden Größe sowie das Überschußwasser ausgeschieden und jede der beibehaltenen, übrigen Fraktionen je mittels einer eigenen Pumpe samt angeschlossener Druckförderleitung weitergefördert und an eigenen Stellen abgelagert wird. Die Pumpeneinriehtung weist eine mit der Ansaugleitung unmittelbar verbundene Pumpe auf, der eine Xlassiereinrichtung zum brennen des angesaugten !Festgutes in mindestens zwei Korn£räktionen und zum Abscheiden von sehr groben Stücken und überschüssiger Flüssigkeit nachgeschaltet ist, deren Auslaß eine Torrichtung zum Abtransport dieser sehr groben Stücke zugeordnet ist, und an deren Auslässe für die übrigen Fraktionen je eine Pumpe angeschlossen ist, von der eine Druckförderleitung ausgeht. Weiter besteht die leuerung darin, daß an die Ansaug- bzw. Saugleitung jeder Pumpe

eine Hebenschlußleitung mit unter den Wasserspiegel verlegter und mittels eines Schließorganes verschließbarer Ausmündung angeschlossen ist. Gemäß der !Feuerung werden oberhalb des Wasserspiegels in Druekförderleitungen nur 3'ene Anteile des durch Ansaugen gewonnenen Gutes, für die wegen ihrer Korn- oder Stüekgröße eine Verwendung besteht, und die zu dessen fransport erforderliche Wassermenge weitergefördert.

Die erzielbare lieistungsersparnis ist beträchtlich, sie beträgt z.B. 50 fo und mehr. Abgesehen davon braucht bei Zusetzen des Saugmundes die !Forderung in der bzw. den Druckförderleitungen' nicht unterbrochen werden. Bin Zusetzen der Druckleitung läßt sieh zudem verhindern, wenn an die Ansaugleitung in Bähe des Saugmundes ein Parallelkanal angeschlossen und dessen bei Hormalbetrieb geschlossene, unter den. Wasserspiegel gelegene Öffnung zur Änderung des Saugdruekes am Saugmund mittels eines Absperr-, oder Dross.elorganes, z.B. mittels einer Klappe zu öffnen ist. .....'

Die Anforderungen an die Trennschärfe der Klassiereinriehtung und damit deren spezielle Ausgestaltung richten, sich nach der verlangten Qualität der Fraktionen.

Die Neuerung ist in der; Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel und schematisch erläutert.

: Ein Saugbagger besteht aus einem Schwimmkörper Verhalten mit einer dichten Wanne 2. In dieser Wanne sind eine Pumpe 3

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und Pumpen 4 und 4a untergebracht, die von Motoren 5, 5a antreibbar sind. Am Einlaßstutzen der Pompe 3 mündet eine Ansaugleitung 6, die an einem ln.de eines auf einer Winde 7 aufgehaspelten Seiles oder einer Kette 8 aufgehängt ist, das bzw. die über eine Rolle an einem Ausleger 9 läuft. Die mittels des Seiles heb- oder senkbare und dureh Drehen des Auslegers verschwenkbare Ansaugleitung 6 ist an ihrem freien Ende mit einem zum Abweisen großer Brocken eingezogenen Saugmund 10 versehen. In Mähe des Saugmundes mündet in die Ansaugleitung ein Parallelkanal 11 ein, dessen Jintrittsquerschnitt mittels einer drehbaren Klappe 12 bis zum praktisch völligen Verschluß änderbar ist. An den Auslaufstutzen der Pumpe 3 ist ein Steigrohr 13 mit einem Krümmer angesetzt, dessen Öffnung über dem Aufgabeende einer Abscheide- und Klassiereinriehtung liegt, die hier als Rüttelsieb 14 ausgebildet ist. Aus Gründen der einfachen, die !Teuerung nichtsdestoweniger völlig besehreibenden Darstellung ist angenommen, das Rüttelsieb sei zur Trennung des aufgegebenen Korngutes in lediglieh zwei Fraktionen eingerichtet. Unterhalb des Klassiersiebes ist ein sieh nach unten verjüngender Trog 15 angeordnet, dessen Auslaß über ein Zulaufrohr /19 mit dem Einlaßstutzen der Pumpe 4 verbunden ist. Das Klassiersieb 14, über dem zur Schonung ein gröberes Sieb oder ein Rost 16 vorgesehen ist, bildet einen Teil des Bodens einer Schurre 17 mit einer Kante, unter welcher eine !Fördereinrichtung, z.B. ein !förderband 18, liegt* An den Druckstutzen der Pumpe 4 bzw. 4a schließt sieh

eine Druckf örderleitung 21 an. Der Rand des Sroges 15, der in Iahe der Iransportelnriehtung 18 liegt, kann in ein entsprechend tiefes iiveau verlegt sein, so daß er als Überlauf wirkt, über den j ene Menge des von der Pumpe 3 mitgeforderten Wassers abläuft, die zum Iransport des Gutes in der bzw. den Druckforderleltungen 21 nicht benötigt wird und lediglich einen Ballast bildet.

In die Saugleitung 19 mündet eine Hebenschlußleitung ein, deren Öffnung mit Hilfe eines Schließorganes, z.B. einer drehbaren Klappe 20 verschließbar ist. Das Zulaufrohr liegt unterhalb des Wasserspiegels.

Der Betrieb eines solchen Saugbaggers geht folgendermaßen vor sich:" -

Zunächst wird die Ansaugleitung abgesenkt und der Motor angelassen. Die Klappe 12 ist geschlossen. Das vom Boden des Gewässers aufgenommene und mit Wasser vermischte Korn- und Stückgut gelangt durch die Ansaugleitung 6, die Pumpe 3 und das Steigrohr 13 auf das Aufgabeende des in Schwingungen versetzten Abscheide~ und Klassiersiebes. Wenn z.B. die G-ewinnung von Gut mit Korndurehmessern zwischen 0 und 80 mm beabsichtigt ist, so wird die Masehenweite des Siebes 14 so groß zu bemessen sein, daß solche Körner durchfallen. Das Sieb bzw. der Eost 16 dient dazu, wesentlich größere Stücke abzuweisen, die beim Auffallen das Klassiersieb beschädigen könnten. Der Siebdureh-

fall, also die nutzbaren Fraktionen gelängen in den Trog 15 des Klassiersiebes, von dort in die Pumpe 4 bzw. 4a und durch die Druckleitungen 21 in zwei oder mehrere Fraktionen auf einen lagerplatz. Auf diese Weise geschieht die Aufteilung in klassiertes Gut bereits auf dem Schwimmkörper und jede der Fraktionen wird durch die betreffende Pumpe 4 bzw. 4a und eine eigene Druckleitung 21 an land gefordert und gesondert abgelagert. Die sehr groben Stücke können beispielsweise an einer bereits ausgebeuteten Stelle in das Gewässer zurückgegeben werden.

Während des Betriebes kann sieh ein großer Stein vor den Saugmund legen und diesen mehr oder weniger verschließen. Dieser umstand gibt sich der Bedienungsperson z.B. ohne weiteres aus der Höhe der Leistungsaufnahme des Antriebsmotors 5 zu erkennen. Ohne den Motor abzustellen, wird nun die Klappe 12 geöffnet und der Zutritt von Wasser durch den Parallelkanal freigegeben. An Stelle des Gut enthaltenden Gemisches wird jetzt, ausschließlich durch diesen Parallelkanal angesaugtes Wasser gefördert, und in der Druckförderleitung 13 bzw. den Druckförderleitungen 13,21 herrscht dauernd eine Flüssigkeitsströmung, die das Absetzen des Gutes und ein Zusetzen dieser Leitungen verhindert.

Bei geder Betriebsstörung, die im Bereich der Ansaugleitungen oder der.Pumpen oder bei der Klassiereinrichtung auftritt und

eine Yeminderung der Pördergeschwihdigkeiten in einer der Druekförderleitungen bewirkt oder ein Stillegen einer der Pumpen erfordert, kann ein Zusetzen der Druckförderleitungen verhindert ■werden, wenn bei weiterlaufender Pumpe die Klappe 20 geöffnet wird. Die Druckpumpe fördert dann Wasser in die Druckleitung, das in dieser vorhandenes G-ut mitnimmt. Wenia, die Druckförderleitung ausgeräumt ist, Kann die Druckpumpe abgestellt und die Klappe wieder geschlossen werden.

Die bisher zur Verwendung gelangenden Pumpen sind üblicherweise als Kreiselpumpen ausgebildet und bilden den engsten Querschnitt des Saugkanalsystems, Sie weisen, auch wenn sie mit Manganstahl plattiert oder mit anderen Verschleißauskleidungen bewehrt sind, eine, recht kurze lebensdauer auf. Insbesondere der Iiäuf er muß nach wenigen Betriebswoehen ausgetauscht werden, was erhebliche, um den, Arbeitsausfall vermehrte Kosten verursacht. ;

Dieser Haehteil kann vermieden werden, wenn nach der !Teuerung Rotationspumpen mit axialem linströmkanal verwendet werden, deren laufer in Strömungsriehtung aus der Kammer, von welcher der Auslaßstutzen ausgeht, zurückversetzt "and ^e^ Strömungsweg in der Pumpe von dem durch den lauf er geschaffenen Einbau wenigstens weitgehend befreit ist, Solehe Pumpen sind im folgenden als Wirbelstrompumpen bezeichnet. Die Anwendung von

Wirbelstrompumpen, insbesondere im Saugbereich, gestattet es, ohne jede Überdimensionierung aus zukommen und den engsten Querschnitt in den Saugmund zu verlegen. Abgesehen davon ermöglicht die einfache geometrische Form des Läufers, der im wesentlichen die Gestalt einer mittig ausgewölbten Scheibe mit einer Anzahl radial verlaufender Rippen aufweist, und der im wesentlichen drehsymmetrischen Kammer mit peripher verlaufendem Auslaßstutzen eine Auskleidung mit abriebfesten Kunststoffen, welche die lebensdauer wesentlich erhöht.

Während der Pirderung von Gut aus einem Gewässer wird die mindestens einen flexiblen Abschnitt aufweisende Ansaugleitung mittels des Auslegers langsam seitlich verschwenkt, so daß der Saugmund einen Kreisbogen beschreibt, und sieh am Grund eine kegelige Böschung bildet.

Claims (5)

RA. 23.5 387*27.4.67 Schutaansprüche

1. Saugbagger mit Schwimmkörper zum Gewinnen körnigen, und stückigen Gutes,. TDeI dem eine unter den Wasserspiegel absenkbare Ansaugleitung mit einer Pumpe verbunden ist, von der eine BruckfSrderleitung zu einer Vorrichtung zum Abscheiden, des sehr groben aus dem körnigen bzw. feineren stückigen Gut und zum Abseheiden, überschüssigen zuvor als fördermedium benutzten lassers führt, das körnige und feinere stückige Gut der Saugleitung einer zweiten Pumpe zugeleitet wird, der sich eine Bruckförderleitung .anschließt, dadurch g e k e η η-z ei c h η e t, daß der Torrichtung zum Abseheiden eine Vorrichtung zum Abtransport des abgeschiedenen groben Gutes nachgeordnet ist, daß die Vorrichtung zum !rennen als Klassiereinrichtung zur Bildung mindestens zweier weiterer Fraktionen des Gutes ausgebildet ist und dal für jede dieser Iraktio&en eine Saugleitung (19), je eine Pumpe (4) und (4a) sowie eine eigene Druckförderleitung (21) zugeordnet sind»

2. Saugbagger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

die Elassiereinriehtung (14) als Rüttelsieb mit einem Trog (15) zum Auffangen des Siebdurchfalles ausgebildet", der Irogauslaß mit dem Einlaßstutzen der zweiten Pumpe bzw. Pumpen (4$4a) verbunden, gegebenenfalls der Siebbelag mittels eines vorgeschalteten gröberen Siebes oder Rostes (16) vor dem Auffallen von Größtbestandteilen geschützt und die Elassiereinriehtung

zum Abscheiden eines Wasseranteils des von der Pumpe (5) gelieferten Eordergemisches eingerichtet, z.B. mit einem Überlauf versehen ist.

3. Saugbagger nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens die zweite Pumpe bzw. Pumpen (4,4a) als Wirbelstrompumpe ausgebildet ist bzw. sind.

4. Saugbagger nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,daß an die Ansaugleitung (6) in Mähe des von dem Hand der Saugleitung festgelegten und von Einbauten freien Saugmundes ein Parallelkanal (11) angeschlossen ist, und daß dessen unter dem Wasserspiegel gelegene Öffnung mittels eines Absperr- oder Drosseljssegans, beispielsweise mittels einer Klappe (12) bei normalem Betrieb geschlossen und zur änderung des Saugdruckes am Saugmund geöffnet ist*

5. Saugbagger nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in mindestens einer der Saugleitungen (1.9) eine mit einer Klappe (20) verschließbare, unter dem Wasserspiegel gelegene Öffnung vorgesehen ist» .