DE19960361A1

DE19960361A1 - Schleppkopf für Saugbagger

Info

Publication number: DE19960361A1
Application number: DE1999160361
Authority: DE
Inventors: Bernhard Wiechers; Thomas Schattling
Original assignee: Krupp Foerdertechnik GmbH
Current assignee: Luebecker Maschinenbau GmbH
Priority date: 1999-12-14
Filing date: 1999-12-14
Publication date: 2001-06-21
Also published as: EP1108819A1

Abstract

Bei einem Schleppkopf (1) für Saugbagger zum Absaugen von Erdreich, Schlamm o. dgl. aus einem Gewässer, der über ein Saugrohr (2) mit dem Saugbagger verbunden ist und der ein Wirbelvisier (3) und eine Düsenleiste (4) aufweist, wobei die aus den Düsen austretenden abwärts gerichteten Wasserstrahlen (5) eine Auflockerung des Erdreichs o. dgl. beiwirken, DOLLAR A - ist das Wirbelvisier (3) um eine Achse (A) schwenkbar an dem Schleppkopf (1) gelagert und liegt das freie Ende des Wirbelvisiers (3) unter Eigengewicht auf dem Boden (6) des Gewässers auf DOLLAR A - und ist die Düsenleiste (4) an dem Wirbelvisier (3) fest verbunden und macht somit dessen Schwenkbewegungen mit.

Description

Die Erfindung betrifft einen Schleppkopf für Saugbagger zum Absaugen von Erdreich, Schlamm o. dgl. aus einem Gewässer, der über ein Saugrohr mit dem Saugbagger verbunden ist und der ein Wirbelvisier und eine Düsen leiste aufweist, wobei die aus den Düsen austretenden abwärts gerichteten Wasserstrahlen eine Auflockerung des Erdreichs o. dgl. bewirken.

Derartige Schleppköpfe finden Verwendung bei Laderaum saugbaggern zur Förderung von Wasser-Boden-Gemischen aus Gewässern und sind über Saugrohre mit einer auf dem Laderaumsaugbagger befindlichen Pumpe, beispielsweise einer Kreiselpumpe, verbunden. Für die Effektivität eines Laderaumsaugbaggers stellt der Schleppkopf eines der wesentlichsten Bauteile dar, weil er als erstes Glied in der Förderanlage einen entscheidenden Einfluß auf die Feststoffförderung hat.

Die Ausbildung der Schleppköpfe ist in erster Linie ab hängig von der Art des zu fördernden Erdreichs. Zur Erhöhung der Gemischkonzentration des Förderstroms beim Baggern von konsolidierten Böden hat sich die Zuführung von Druckwasser bewährt. Das Druckwasser wird hierbei über vor dem Saugmund des Schleppkopfes angeordnete Düsen zugeführt, die in einer Reihe - zweckmäßigerweise in einer Düsenleiste - nebeneinander angeordnet sind. Durch die aus den Düsen austretenden abwärts gerichteten Wasserstrahlen wird das Erdreich aufgelockert.

Bei einem bekannten Schleppkopf für Saugbagger wird zur Verbesserung des Verhältnisses der geförderten Fest stoffanteile zum beim Absaugen mitgepumpten Wasser das in den Schleppkopf eingeleitete Wasser vor Erreichen des Gewässergrundes in einen Treibwasserstrom und einen Druckwasserstrom aufgeteilt (DE 44 05 451 A1). Der Druckwasserstrom wird hierbei über Druckwasserdüsen auf den Gewässergrund und der Treibwasserstrom durch mindes tens eine Treibwasserdüse auf das Saugrohr des Schlepp kopfes gerichtet. Die Druckwasserdüsen sind an der vor deren Kante des Saugbereichs des Schleppkopfes und die Treibwasserdüsen an der hinteren Kante angeordnet, wobei die Düsen mit dem Schleppkopf fest verbunden sind.

Bei einem anderen bekannten Schleppkopf für Saugbagger sind als Lockerungsmittel dienende Injektionsdüsen in einem solchen Abstand vor der Einlaßöffnung des Schlepp kopfes angeordnet, daß durch die Lockerungsarbeit frei gesetzte Gase im wesentlichen außerhalb der Saugarbeit des Schleppkopfes bleiben (EP 0 075 358 B1). Hierbei sind die Injektionsdüsen durch eine Folge von Öffnungen in einem sich quer zur Saugrichtung erstreckenden Rohr gebildet. Um die Position der Düsenöffnungen variieren zu können, kann das in einer Halterung befindliche Rohr mittels eines Hydraulikzylinders gedreht werden.

Bekannt ist ferner ein Schleppkopf, bei dem hinter den Düsen für die Zuführung von Druckwasser ein Visier vorgesehen ist (EP 0 892 116 A1). Dieses Visier soll eine zu starke Verwirbelung des aufgelockerten Erdreichs verhindern.

Bei am Schleppkopf feststehenden Düsen für die Zuführung von Druckwasser verändert sich bei variierender Bagger tiefe und damit auch variierender Schräglage von Saug rohr und Schleppkopf auch der Winkel, den die Mittel linien der aus den Düsen austretenden Wasserstrahlen mit der Senkrechten bilden. Eine Verstellung dieses Winkels kann mittels Hydraulikzylinder zwischen Schleppkopf und Düsenleiste oder über den Gelenkkran der Seitenrohr aufhängung erfolgen. Beides erfordert jedoch einen hohen konstruktiven Aufwand bzw. eine aufwendige Nach regulierung der Saugrohrstellung durch die das Saugrohr und den Schleppkopf haltenden Krananlagen auf dem Saugbagger.

Durch Modellversuche und praktische Anwendung wurde nachgewiesen, daß die Förderleistung beim Baggern einer Bodenart neben der Schleppgeschwindigkeit über Grund und der Höhe des Spaltes zwischen Visier und Boden wesent lich von der Position der Öffnungen der Düsen für die Zuführung des Druckwassers abhängt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schlepp kopf für Saugbagger so auszubilden, daß bei jeder Baggertiefe ohne besonderen Aufwand eine optimale Ein stellung der Düsen für die Zuführung von Druckwasser gewährleistet ist.

Die Lösung der gestellten Aufgabe besteht bei einem Schleppkopf für Saugbagger der eingangs genannten Art darin,

- daß das Wirbelvisier um eine Achse schwenkbar an dem Schleppkopf gelagert ist und das freie Ende des Wirbelvisiers unter Eigengewicht auf dem Boden des Gewässers aufliegt
- und daß die Düsenleiste mit dem Wirbelvisier fest verbunden ist und somit dessen Schwenkbewegungen mit macht.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Schleppkopfes ist die Position der in der Düsenleiste befindlichen Düsen allein abhängig von der Position des Wirbelvisiers und somit immer optimal, weil das Wirbelvisier aufgrund seiner Funktion unabhängig von der Baggertiefe stets die gleiche Lage zum Boden einnimmt.

Bei einer Vielzahl von Baggeraufgaben ergibt sich durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Schleppkopfes der weitere erhebliche Vorteil, daß ein Kardangelenk im Seitensaugrohr und damit auch ein Gelenkkran nicht mehr erforderlich sind. Dadurch ergibt sich eine erhebliche Verminderung des Konstruktionsgewichtes.

In Ausgestaltung der Erfindung ist die Düsenleiste derart an dem Wirbelvisier angeordnet, daß die Mittel linien der aus den an der Düsenleiste angebrachten Düsen austretenden Wasserstrahlen mit der Senkrechten einen Winkel bilden, der - in Bezug auf die Schlepprichtung - nicht größer ist als 10°.

Die erwähnten Modellversuche und praktischen Anwendungen haben nämlich auch ergeben, daß ein besonders hoher Aufschwemmgrad des Bodens erzielt wird, wenn ein Winkel in dem genannten Bereich eingehalten wird.

Nach einem anderen Merkmal der Erfindung sind die Mittel für die Befestigung der Düsenleiste an dem Wirbelvisier lösbar ausgebildet. Dies erleichtert einen Austausch der Düsenleisten und erlaubt den Einbau unterschiedlicher Düsenleisten.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Zu führung des Druckwassers zur Düsenleiste über Leitungen, von denen zumindest ein Abschnitt als flexible Schlauch verbindung ausgebildet ist. Die Wasserzuführung kann dadurch jeder Bewegung der Düsenleiste folgen.

Die Zuführung des Druckwassers zur Düsenleiste wird dadurch erleichtert, daß zwischen den Leitungen für die Zuführung des Druckwassers und der Düsenleiste ein Wasserzuführungskasten vorgesehen ist.

Nach einem anderen Merkmal der Erfindung erfolgt die Zuführung des Druckwassers zur Düsenleiste über eine Drehdurchführung, die in Höhe der Achse, um die das Wirbelvisier schwenkbar ist, in den Wasserzuführungs kasten mündet. Auch bei dieser Ausgestaltung des erfin dungsgemäßen Schleppkopfes kann die Wasserzuführung jeder Bewegung der Düsenleiste folgen.

Der erfindungsgemäße Schleppkopf kann dadurch noch ver bessert werden, daß die Mittel für die Befestigung der Düsenleiste an dem Wirbelvisier derart ausgebildet sind, daß die Winkelstellung der Düsenleiste zum Wirbelvisier veränderbar ist. Dadurch ist eine sehr genaue Einstel lung der Winkelstellung möglich. Eine unterschiedliche Winkelstellung kann dann zweckmäßig sein, wenn bei unterschiedlicher Weichheit des Gewässerbodens zwischen zwei Baggerfahrten oder an verschiedenen Stellen der Baggerfahrt oder bei unterschiedlicher Fahrgeschwindig keit des Baggers der Schleppkopf unterschiedliche Mengen an Erdreich je Zeiteinheit absaugt. Bei der dabei auf tretenden Variierung der Schnitttiefe und damit auch der Einsinktiefe des Wirbelvisiers kann eine Anpassung der Winkelstellung der Düsenleiste zum Wirbelvisier zweck mäßig sein. Die Winkelstellung der Düsenleiste zum Wirbelvisier kann sowohl vor Baggerbeginn als auch während des Baggerns eingestellt werden.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungs gemäßen Schleppkopfes,

- ist der Wasserzuführungskasten um die gleiche Achse wie das Wirbelvisier schwenkbarer,
- ist zwischen dem der Achse abgewandten Ende des Wasserzuführungskastens und dem Wirbelvisier ein längeneinstellbares Element vorgesehen
- und ist die Düsenleiste an dem Wasserzuführungskasten angebracht.

Zweckmäßigerweise ist das längeneinstellbare Element als Hydraulikzylinder ausgebildet.

Da die Steuerung eines Hydraulikzylinders ohne beson deren Aufwand sehr genau vorgenommen werden kann, er laubt diese erfindungsgemäße Ausgestaltung eine sehr genaue Anpassung der Winkelstellung der Düsenleiste zum Wirbelvisier.

Der erfindungsgemäße Schleppkopf für Saugbagger zeichnet sich durch eine besonders einfache Bauweise aus und benötigt nur sehr wenige Bauteile.

Der Erfindung ist anhand der Zeichnung, in der zwei Aus führungsbeispiele des erfindungsgemäßen Schleppkopfes für Saugbagger und ein Wasserkasten jeweils schematisch dargestellt sind, näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schleppkopf mit einem Wirbelvisier, an dem eine Düsenleiste fest angebracht ist, in Seitenansicht;

Fig. 2 einen Schleppkopf, bei dem die Winkelstellung der Düsenleiste gegenüber dem Wirbelvisier ver änderbar ist, ebenfalls in Seitenansicht;

Fig. 3 einen Wasserzuführungskasten für den Schleppkopf in einem Halbschnitt nach der Linie III-III in Fig. 1, in vergrößertem Maßstab.

Der in Fig. 1 dargestellte Schleppkopf 1 ist über ein Saugrohr 2 mit dem - nicht dargestellten - Saugbagger verbunden. Der Schleppkopf 1 ist mit einem Wirbelvisier 3 versehen, das an dem Schleppkopf 1 um eine Achse A schwenkbar gelagert ist und dessen freies Ende unter Eigengewicht auf dem Boden 6 aufliegt. An dem Wirbel visier 3 ist eine Düsenleiste 4 befestigt. Diese Düsen leiste 4 ist derart an dem Wirbelvisier 3 angebracht, daß die Mittellinien M der Wasserstrahlen 5, die aus den an der Düsenleiste 4 vorgesehenen Düsen austreten, mit der Senkrechten S einen Winkel W bilden. Die Zuführung des Druckwassers zur Düsenleiste 4 erfolgt über Leitungen, von denen zumindest ein Abschnitt als flexible Schlauchverbindung 7 ausgebildet ist. Zwischen den Leitungen für die Zuführung des Druckwassers und der Düsenleiste 4 ist ein Wasserzuführungskasten 8 vor gesehen, der starr mit dem Wirbelvisier 3 verbunden ist.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Wasserzuführungskasten 8 nicht starr mit dem Wirbel visier 3 verbunden, sondern um die gleiche Achse A schwenkbar, wie das Wirbelvisier 3. Der Wasserzu führungskasten 8 ist somit gegenüber dem Wirbelvisier 3 schwenkbar angeordnet. Als weiteres Befestigungsmittel zwischen dem Wirbelvisier 3 und dem Wasserzuführungs kasten 8 ist ein Hydraulikzylinder 9 vorgesehen. Da die Düsenleiste 4 an dem Wasserzuführungskasten 8 angebracht ist, kann mittels des Hydraulikzylinders 9 die Stellung des Winkels W, den die Mittellinien M der Wasserstrahlen 5 mit der Senkrechten S bilden, zum Wirbelvisier 3 eingestellt bzw. verändert werden.

Wie Fig. 3 zeigt, weist der an dem Wirbelvisier 3 ange brachte Wasserzuführungskasten 8 zwei seitliche Wasser zuführungskanäle 11 auf, an die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel die flexiblen Schlauchverbindungen 7 angeschlossen sind. Die beiden seitlichen Wasser zuführungskanäle 11 sind durch ein Verteilungsrohr 12 verbunden, an dessen Unterseite die Düsenleiste 4 angebracht ist. Die Düsenleiste 4 kann auch mehrteilig ausgebildet sein.

Claims

1. Schleppkopf (1) für Saugbagger zum Absaugen von Erdreich, Schlamm o. dgl. aus einem Gewässer, der über ein Saugrohr (2) mit dem Saugbagger verbunden ist und der ein Wirbelvisier (3) und eine Düsen leiste (4) aufweist, wobei die aus den Düsen austretenden abwärts gerichteten Wasserstrahlen (5) eine Auflockerung des Erdreichs o. dgl. bewirken, dadurch gekennzeichnet,

1. 1.1 daß das Wirbelvisier (3) um eine Achse (A) schwenkbar an dem Schleppkopf (1) gelagert ist und das freie Ende des Wirbelvisiers (3) unter Eigengewicht auf dem Boden (6) des Gewässers aufliegt
2. 1.2 und daß die Düsenleiste (4) mit dem Wirbelvisier (3) fest verbunden ist und somit dessen Schwenk bewegungen mitmacht.

2. Schleppkopf für Saugbagger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenleiste (4) derart an dem Wirbelvisier (3) angeordnet ist, daß die Mittel linien (M) der aus den an der Düsenleiste (4) angebrachten Düsen austretenden Wasserstrahlen (5) mit der Senkrechten (S) einen Winkel (W) bilden, der - in Bezug auf die Schlepprichtung - nicht größer ist als 10°.

3. Schleppkopf für Saugbagger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel für die Befestigung der Düsenleiste (4) an dem Wirbelvisier (3) lösbar ausgebildet sind.

4. Schleppkopf für Saugbagger nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführung des Druckwassers zur Düsenleiste (4) über Leitungen erfolgt, von denen zumindest ein Abschnitt als flexible Schlauchverbindung (7) ausgebildet ist.

5. Schleppkopf für Saugbagger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Leitungen für die Zuführung des Druckwassers und der Düsenleiste (4) ein Wasserzuführungskasten (8) vorgesehen ist.

6. Schleppkopf für Saugbagger nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführung des Druckwassers zur Düsenleiste (4) über eine Dreh durchführung erfolgt, die in Höhe der Achse (A), um die das Wirbelvisier (3) schwenkbar ist, in den Wasserzuführungskasten (8) mündet.

7. Schleppkopf für Saugbagger nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel für die Befestigung der Düsenleiste (4) an dem Wirbel visier (3) derart ausgebildet sind, daß die Winkel stellung der Düsenleiste (4) zum Wirbelvisier (3) veränderbar ist.

8. Schleppkopf für Saugbagger nach Anspruch 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet,

1. 8.1 daß der Wasserzuführungskasten (8) um die gleiche Achse (A) wie das Wirbelvisier (3) schwenkbar ist,
2. 8.2 daß zwischen dem der Achse (A) abgewandten Ende des Wasserzuführungskastens (8) und dem Wirbel visier (3) ein längeneinstellbares Element vor gesehen ist
3. 8.3 und daß die Düsenleiste (4) an dem Wasser zuführungskasten (8) angebracht ist.

9. Schleppkopf für Saugbagger nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das längeneinstellbare Element als Hydraulikzylinder (9) ausgebildet ist.