DE2504694A1 - Selbstfahrendes aufnahmegeraet zum aufnehmen von auf dem meeresboden liegenden materialien - Google Patents
Selbstfahrendes aufnahmegeraet zum aufnehmen von auf dem meeresboden liegenden materialienInfo
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Description
DR. RER. POL. DR.-ING.
KARL F. MULLERING LÜBECK, den 4. Febr. 1975
PATENTANWALT ELSASSER STR. 31
Bankkonto: FERNRUF 63055
Dresdner Bank AG. Lübeck · r\ r\ KA--/LL·
,,.,„, .„._ Dr. Dr. Mo/nb
Postsdieckkonlo: Hamburg 46646 '
PAT 5800
O&K Orenstein & Koppel Aktiengesellschaft, Werk Lübeck,
2400 Lübeck , Einsiedelstraße 6
Selbstfahrendes Aufnahmegerät zum Aufnehmen von auf denr» Meeresboden
liegenden Materialien
Die Erfindung betrifft ein seibsffahrendes Aufnahmegerät zum Aufnehmen von
auf dem Meeresboden liegenden Materialien wie insbesondere Manganknollen mit einer horizontalen in den Meeresboden einschneidenden Schneideinrichtung
und einer damit zusammenarbeitenden Fördervorrichtung.
Es ist ein selbstfahrendes Aufnahmegerät der genannten Art bekannt, das auf
dem Meeresboden mit Hilfe eines Gleiskettenantriebs verfahrbar ist. Das Gerät
ist mit zwei koaxial angeordneten, gegenläufig arbeitenden Schnecken an
seinem in Fahrtrichtung liegenden vorderen Ende versehen. Zwischen den Schnecken
endet der Aufrahmeteil eines Becherwerkes, das das Material einem Hochförderer zuführt. Hinter den Schnecken liegen der Schneckenform angepaßte Leifbieche,
die den Transport des Materials durch die Schnecken zum Becherwerk unterstützen sollen. Bei diesem Gerät besteht die Gefahr, daß die von den Schnecken erfaßten
Materialien oder auch die in der Nähe der rotierenden Schnecken liegenden und in Bewegung geratenden Materialien in den nicht festen Meeresgrund
eindringen bzw. aus dem Förderbereich der Schnecken gelangen. Diese Materialien werden nicht erfaßt und gehen verloren. Ein weiterer Nachteil besteht
darin, daß der Fahrantrieb durch die Gleisketten infolge der nicht genügend
festen Oberfläche des Meeresgrundes versagt (US 3.314.174).
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609 8 3L /003 1
ORIGINAL INSPECTED
Dr.rer.pol.Dr.-Ing.KarlF.MölIering Lübeck, den 4. Febr. 1975
Patentanwalt Dr. Dr. Mö/hb
PAT 5800
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Es ist weiterhin ein Unterwasserschürfgerät mit einer den Gewässerboden
abschürfenden Schneideinrichtung bekannt, die aus einem Messer besteht, das von einem Gestänge getragen wird, das seinerseits um eine horizontale
Achse am Fahrwerk befestigt ist. Das Gestänge kann arretiert werden und dient zur Höhenverstellung der Messer. Das Fördermittel besteht aus einem
Förderrad mit nach außen vorgezogenen Rändern und einem förderbandartigen Gurt, der im Bereich des zu fördernden Materials zwischen den Rändern
des Laufrades geführt ist. Das Förderrad ist mit beweglich gelagerten Spaten ausgerüstet, die von einer im Inneren des Rades angeordneten Kurvenscheibenführung
gesteuert werden, und zwar derart, daß die Spaten etwa in radialer Richtung durch den förderbandartigen Gurt gebildeten Raum hineinragen.
Die Spaten dringen bei dieser Vorrichtung bereits in den vor dem Schneidmesser liegenden Raum ein, so daß auch die Gefahr besteht, daß
die zu fördernden Materialien in Bewegung geraten, bevor sie von der Aufnahmevorrichtung erfaßt werden und verloren gehen (DT-OS 2055 410).
Es ist weiterhin ein selbstfahrendes Aufnahmegerät bekannt, das mit drei
Fahrwalzen versehen ist. Die Aufnahmevorrichtung besteht aus Saugköpfen, in deren in Bewegungsrichtung vorderen Teil Saugkanäle eingelassen sind,
die zu einer Absaugvorrichtung führen. An der Vorderkante der Saugköpfe sind flexible Fortsätze im Abstand voneinander!iegend angebracht, um das
Ablösen und Aufnehmen des auf dem Meeresboden liegenden Materials zu
erleichtern. Auch bei dieser Vorrichtung besteht die bereits beschriebene
Gefahr (US 3.504.943).
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein veffahrbares Aufnahmegerät
der eingangs beschriebenen Art so auszubilden, daß soweit als möglich Verluste beim Aufnehmen der auf dem Meeresgrund liegenden Materialien vermieden
werden. Die Vorrichtung soll möglichst einfach im Aufbau sein. Sie
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PATENTANWALT _ ~ . , /, ,
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soll bei den in Frage kommenden großen Tiefen betriebssicher und störungsfrei
arbeiten, so daß sie auch über längere Zeit wartungsfrei betrieben werden kann. Der Fahrantrieb soll weiterhin so ausgebildet sein, daß ein Steckenbleiben
oder Eingraben der Fahrwerke durch ihre Bewegung vermieden werden. Die Erfindung besteht bei dem beschriebenen Aufnahmegerät darin, daß das
Schneidwerkzeug an einer schräg-hoch führenden Förderrinne angeschlossen ist, die das Material einem Hochförderer zuführt und daß über der Förderrinne eine
Kratzerkette angeordnet ist. Das erfindungsgemäße Gerät hat den Vorteil, daß
im vorderen Bereich der Schneideinrichtung keine Vorrichtungen vorhanden sind, die die auf dem Meeresboden liegenden Materialien in Bewegung setzen
könnten, sondern daß vielmehr beim vorwärts verfahrbaren Aufnahmegerät zunächst die Oberfläche des Meeresbodens unterschnitten wird. Ein Ausweichen
der Materialien nach unten ist verhindert. Die auf der Schneideinrichtung liegenden Materialien werden nunmehr von der Kratzerkefte der Förderrinne
zugeführt und auf dieser zum Hochförderer transportiert. Durch die erfindungsgemäße
Anordnung der Schneidwerkzeuge wird beim Aufnahmevorgang ein Aufstauen
des Materials vermieden. Um sicher zu stellen, daß das unterschnittene Material nicht ausweicht bzw. verlorengeht, kann die Kratzerkette bis in den
vorderen Bereich der Schneidwerkzeuge vorgezogen sein. Um die Schnittiefe
einstellen zu können bzw. um die Lage des Schneidemessers der Bodengestaltung anpassen zu können, kann die Förderrinne an ihrem Abwurfende um eine horizontale
Achse schwenkbar im Fahrgestell gelagert und höhenverstellbar sein. Eine andere Ausführungsform besteht darin, daß die Förderrinne und die Kratzerkette
über ein Gestänge um eine oberhalb des Aufnahmebereiches des Schneidwerkzeuges liegende horizontale Achse um ein Fahrgestell bzw. einen Kragarm
aufgehängt ist. Diese Aufhängung hat den Vorteil, daß das so gebildete Förderrinnensegment bei auftretenden Hindernissen entgegen der Fahrtrichtung
ausweichen kann. Andererseits bleibt Jedoch die Abwurfstelle am Ende der
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Förderrinne annähernd im gleichen Bereich. Bei kleinen Hindernissen kann das
Förderrinnensegment wie dargestellt ausweichen und das Hindernis überwinden. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Schnittiefe sich praktisch selbsttätig
allein durch das Eigengewicht und den Widerstand am Meeresboden beim Schneiden einstellt.
Gemäß einer weiteren Ausbildung kann dabei die Förderrinne bzw. das Förderrinnensegment
so ausgebildet sein, daß bei seinem Ausschwenken über einen bestimmten einstellbaren Winkel eine Anzeige- bzw. Steuereinrichtung eingeschaltet
wird. Die Steuereinrichtung kann beispielsweise den Antrieb verlangsamen oder jeden gewünschten Vorgang auslösen.
Insbesondere bei Aufnahmegeräten mit einer großen Schneidefront ist es zweckmäßig,
mehrere Förderrinnen nebeneinanderliegend und am Fahrgestell unabhängig
voneinander schwenkbar und höheneinstellbar zu lagern. Dabei können an die Förderrinnen Höheneinstelleinrichtungen angreifen, deren anderes Ende am Fahrgesfell
ggfs. an einem Kragarm des Fahrgestells befestigt sind. Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung kann die Höheneinstellung der
Förderrinne bzw. jede von mehreren Förderrinnen selbsttätig durch Meßgeräte in Abhängigkeit von der wahlweise gewünschten Tiefe des Einschnitts des Schneidwerkzeuges eingestellt werden. Ein solches Aufnahmegerät kann auch über einen
Meeresboden mit Unebenheiten entlangfahren, wobei jedes Schneidwerkzeug sich selbsttätig auf eine wahlweise eingestellte Schnittiefe einstellt.
Eine einfache Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß am Fahrgestell mehrere nebeneinanderliegende Förderrinnen angeordnet sind, und daß unterhalb
deren Abwurfenden im Fahrgestell ein Querförderer angeordnet ist, der zu einem Hochförderer führt.
Weiterhin ist es zweckmäßig, in den Transportweg von den Förderrinnen zum
Hochförderer eine Klassiereinrichtung anzuordnen. Dabei kann die Klassiereinrichtung
aus einem geneigten Klassiersieb bestehen, auf dessen Vorderseite Druckwasser zugeführt ist.
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Dr.rer.poI.Dr.-Ing.KarlF.Möllerlng Lüueck, den 4.Febr. 1975
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Um einen Material verlust innerhalb des Aufnahmegerätes zu vermeiden, können
die Schräghochförderer soweit als möglich durch Deckbänder abgedeckt sein.
Im Interesse einer einwandfreien Fortbewegung des Aufnahmegerätes kann der
Fahrantrieb aus mehreren Schneckenpaaren bestehen, die jeweils in Fahrtrichtung
liegend mit gegenläufigen Schnecken versehen und gegenläufig angetrieben sind. Dabei können die Schnecken mehrgängig insbesondere viergängig
sein.
Im Interesse einer einfachen Einstellung der Höhenlage des Aufnahmegerätes
können die Schneckenpaare höhenverstellbar gelagert sein. Eine einfache
Ausführungsform besteht darin, daß beidseitig des Fahrgestells zwei Schneckenpaare
mittels hydraulischer Verstellmittel befestigt sind.
Der Schneckenantrieb vermeidet ein unnötiges Aufwühlen des Meeresgrundes.
Weiterhin ist es vorteilhaft, die Schnecken mit einem druckaufnehmendes Auftriebsmaterial
wie syntaktischer Schaum zu füllen, um die mechanische Widerstandskraft
zu erhöhen.
Weitere Einzelheiten der Erfindung sind anhand der in der Zeichnung schematisch
dargestellten Geräte erläutert, und zwar zeigen
Fig. 1 eine Draufsicht des Gerätes, nämlich rechts teilweise im Schnitt
Fig. 2 eine Vorderansicht des Gerätes, nämlich rechts im Schnitt Fig. 3 einen Schnitt in der Ebene A-A nach Figur 2 ,
Fig. 4 eine Teilaufsicht auf eine abgewandelte Ausführungsform Fig. 5 eine Seitenansicht einer gegenüber der Ausführungsform nach Fig. .1-3
abgeänderten Ausführungsform
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Dr.rer.pal.Dr.-Ing.KarlF.Möllering Lübeck, den 4. Febr. 1975
Dr. Dr. Mö/hb
Bei der Ausführungsform nach Figur 1 bis 3 besteht das Aufnahmegerät aus
einem trapezförmigen Fahrgestell 1, an dessen in Fahrtrichtung "P" liegendem
vorderen Teil ein Kragarm 2 angeordnet ist. An diesem sind mehrere hydraulische Höheneinstelleinrichtungen 3 angelenkt. Im Fahrgestell 1 sind beim Ausführungsbeispiel sechs Förderrinnen 4 unmittelbar nebeneinanderliegend schwenkbar um
die horizontale Achse 5 befestigt. An den Seiten der Förderrinnen 4 greifen jeweils zwei Höheneinstelleinrichtungen 3 ein.
Die Förderrinnen 4 tragen an ihren unteren, vorderen Ende ein Schneidwerkzeug
Außerdem ist über jede Förderrinne 4 eine Kratzerkette 7 so angeordnet, daß sie
das von den Schneidwerkzeugen 6 unterschnittene Material erfaßt, auf der Förderrinne
nach oben weiterführt und an deren Abwurfende 8 abgibt. Das vordere
Ende 9 der Kratzerkette 4 ist soweit vorgezogen, daß das Material von der Kette erfaßt wird, sobald es von den Schneidwerkzeugen 6 unterschnitten ist. Das
vordere Ende 10 des Schneidwerkzeuges 6 wird mit Hilfe der Höheneinstelleinrichtung
3 auf eine je nach den gegebenen Verhältnissen erforderliche Schnitttiefe
gegenüber der Oberfläche des Meeresgrundes eingestellt. Diese Schnittiefe kann varieren, sie hängt von dem Material des Meeresgrundes, von der Lagertiefe
der erfaßten Materialien usw. ab. Diese Einstellung der Schnittiefe kann mittels
nicht dargesteller Meßwerkzeuge erfolgen. Die Einstellung der Schnittiefe ist einmal abhängig von der Einsinktiefe der Fahrwerke, d.h. die Höhenlage des
Aufnahmegerätes in bezug auf den Meeresboden, zum anderen erfolgt die Einstellung
der Schneidwerkzeuge in Abhängigkeit von der jeweils gewünschten Schnittiefe, d.h. einem Abstand zwischen der Schneidekante der Schneidwerkzeuge
und der Oberfläche des Meeresgrundes. Diese Vorgänge können selbsttätig mit an sich bekannten Meßeinrichtungen geregelt werden.
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Dr. rer. pol. Dr.-Ing. Karl F. Möllering
PATENTANWALT
Lübeck, den 4. Febr. 1975 Dr. Dr. Mö/hb
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Unter den Abwurfenden 8 der nebeneinanderliegenden Förderrinnen 4 sind zwei
Querförderer 11 im Fahrgestell 1 angeordnet, die das von der Kratzerkette 7
weitergeführte Material zu einem in die Mitte des Fahrgestells angeordneten Schräghochförderer 12 führen. Dieser kann aus einem Förderband unterschiedlicher Bauart bestehen. Zur Vermeidung von Material Verlusten ist der Schräghochförderer
12 durch ein umlaufendes Deckband 13 abgedeckt. Der Schräghochförderer 12 gibt das Material an eine Klassiereinrichtung 14 ab, die im
Ausführungsbeispiel aus einem schräg gestellten Klassiersieb 15 besteht. Oberhalb dieses Siebes ist eine Druckwasserzufuhr 16, beispielsweise in Form von
mehreren nebeneinanderliegenden Düsen oder dergleichen angeordnet. Das abgewaschene
Bodenmaterial fällt durch die Öffnungen des Klassiersiebes 15 ab, · während das gewünschte Material über das Klassiersieb 15 rutschend in einen
Trichter 17 abgegeben wird, der seinerseits das Material zu einem nicht dargestellten
Hochförderer führt.
Das Fahrgestell 1 ist an seinen beiden in bezug auf die Fahrtrichtung 11P"
vorderen Enden mit zwei Fahrwerken versehen, die beim Ausführungsbeispiel |eweils aus einem Schneckenpaar, zweier gegenläufiger und gegenläufig angetriebener
Schnecken 18 a, 18 b bestehen. Die Schnecken sind viergängig.
Die beidseitig des Fahrgestells 1 angeordneten Schneckenpaare 18 a, 18 b sind
einmal über Lenker 26 an dem Fahrgestell 1 angelenkt und zum anderen mittels Hydraulikzylinder 27 höhenverstellbar.
Damit kann die Höhenlage des Aufnahmegerätes einreguliert werden. Zur vollständigen
Anpassung an Unebenheiten des Meeresbodens können die Schneckenpaare 18, 19 auch um eine horizontale Achse 34 schwenkbar gelagert werden.
Im mittleren Bereich ist das Fahrgestell 1 auf einem dritten Schneckenpaar 19 a, 19 b
grundsätzlich gleicher Bauform und Antriebsweise gelagert, so daß gleichsam eine
3-Punkte-Abstützung gebildet ist.
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Dr.rer.poLDr.-Ing.KarlF.MöHering Lübeck, den 4. Febr. 1975
PATENTANWALT Dr# Dr.
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Eine andere Bauweise besteht darin, daß die die Schnecken tragenden Gestelle
starr mit dem Fahrgestell 1 verbunden sind.
Die Ausführungsform nach Figur 4 unterscheidet sich dadurch von der vorher
beschriebenen, daß als Fahrwerke vier Schneckenpaare 21, 22, 23, 24 dienen, wobei das Schneckenpaar 19 a, 19 b nach Figur 1 bis 3 gleichsam durch
zwei Schneckenpaare 23, 24 ersetzt ist. Zwischen diesen Schneckenpaaren können die Klassiereinrichtung, das untere Ende des Hochförderers usw. gelagert
sein. Die Schneckenpaare 23, 24 können zu einem Fahrgestell 25 verbunden sein, das um eine vertikale Achse und ggfs. auch um horizontale Achsen schwenkbar
mit dem Fahrgestell 1 verbunden ist*
Das in Figur 5 dargestellte Aufnahmegerät unterscheidet sich von demjenigen
nach Figur 1 bis 3 im wesentlichen dadurch, daß die Förderrinne 4 mit der Kratzerkette 7 und einem Gestänge 28 zu einem Förderrinnensegment 29
vereinigt sind, das an einem Kragarm 30 des Fahrgestells 1 um eine horizontale Achse 31 schwenkbar ist. Die Achsen 31 liegen etwa oberhalb des Bereichs
des Schneidwerkzeuges 6. Zur Höheneinstellung kann ein Hydraulikzylinder
dienen. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, daß sich die Höhenlage des Schneidwerkzeuges selbsttätig in Abhängigkeit von der Festigkeif des Meeresbodens
einstellt.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß das Förderrinnensegment 29 beim Auftreten
von Hindernissen rückwärts nach oben schwenkt und dann die Hindernisse in dieser Stellung überlaufen kann. Das Förderrinnensegmenf kann weiterhin mit
einer Meßvorrichtung 33 versehen sein, die den Ausschlagwinkel des Förderrinnensegments aufnimmt und anzeigt. Die Meßvorrichtung kann beispielsweise
zwischen dem Gestänge 28 und dem Kragarm 30 angelenkt sein. Die Meßvorrichtung kann nicht nur zur Anzeige sondern auch zur Regulierung des Antriebes
bzw. zum Abschalten des Antriebes oder dergleichen verwendet werden.
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Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß das Abwurfende 8 der Förderrinne 4 stets
im Bereich des Querförderers Π bleibt, so daß keine Störungen in der Materialübergabe
eintreten.
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Claims (17)
1. Selbstfahrendes Aufnahmegerät zum Aufnehmen von auf dem Meeresboden
liegenden Materialien wie insbesondere Manganknollen mit einer horizontalen in den Meeresboden einschneidenden Schneideinrichtung und einer damit
zusammenarbeitenden Fördervorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidwerkzeug (6) an einer schräg-hoch führenden Förderrinne (4) angeschlossen
ist, die das Material einem Hochförderer zuführt und daß über der Förderrinne (4) eine Kratzerkette (7) angeordnet ist.
2. Aufnahmegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderrinne
(4) an ihrem Abwurfende (8) um eine horizontale Achse (5) schwenkbar im Fahrgestell (1) gelagert und höhenverstellbar ist.
3. Aufnahmegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Förderrinne (4) und die Kratzerkette (7) über ein Gestänge (28) um eine
oberhalb des Aufnahmebereiches der Schneidwe;kzeuge (6) liegende horizontale Achse (31) am Fahrgestell (1) bzw. einem Kragarm (30) aufgehängt ist.
4. Aufnahmegerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem
Ausschwenken der Förderrinne (4) über einen bestimmten einstellbaren Winkel eine Anzeige- bzw. Steuereinrichtung eingeschaltet wird.
5. Aufnahmegerät nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere
Förderrinnen (4) nebeneinanderliegend und am Fahrgestell (1) unabhängig voneinander
schwenkbar und höheneinstellbar sind.
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6. Aufnahmegerät nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an den
Förderrinnen (4) eine Höheneinstelleinrichtung (3) angreift, deren anderes
Ende am Fahrgestell (1) gegebenenfalls an einem Kragarm (2) des Fahrgestells
(1) befestigt ist.
7. Aufnahmegerät nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die
Höheneinstellung der Förderrinne (4) bzw. jede von mehreren Förderrinnen (4)
selbsttätig durch Meßgeräte in Abhängigkeit von der wahlweise gewünschten
Tiefe des Einschnitts des Schneidwerkzeuges (6) eingestellt werden.
8. Aufnahmegerät nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß am
Fahrgestell (1) mehrere nebeneinanderliegende Förderrinnen (4) angeordnet
sind, und daß unterhalb deren Abwurfenden (8) im Fahrgestell (T) ein Qüerförderer
(Π) angeordnet ist, der zu einem Hochförderer führt.
9. Aufnahmegerät nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in den
Transportweg von den Förderrinnen (4) zum Hochförderer eine Klassiereinrichtung
angeordnet ist. ,
10. Aufnahmegerät nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die
Klassiereinrichtung (14) aus einem geneigten Klassiersieb (15) besteht,
auf dessen vorderen Seite Druckwasser (16) zugeführt ist.
11. Aufnahmegerät nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die
Schräghochförderer (12) innerhalb des Fahrgestells (1) durch Deckbänder (13) abgedeckt sind.
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4b.
12. Aufnahmegerät nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der
Fahrantrieb aus mehreren Schneckenpaaren (18 a,b, 19 a,b, 21, 22, 23, 24)
bestehen, die jeweils in Fahrtrichtung liegend mit gegenläufigen Schnecken versehen und gegenläufig angetrieben sind.
13. Aufnahmegerät nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die
Schneckenpaare (18 a, b) höhenverstellbar gelagert sind.
14. Aufnahmegerät nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß beidseitig
des Fahrgestells (1) zwei Schneckenpaare (18 a,b) mittels hydraulischer Verstellmittel befestigt sind.
15. Aufnahmegerät nach Anspruch 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die
Schnecken mehrgängig insbesondere viergängig sind.
16. Aufnahmegerät nach Anspruch 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die
Schneckenkörper als Hohlkörper für Auftriebszwecke ausgebildet sind.
17. Aufnahmegerät nach Anspruch 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die
Schnecken mit durckaufnehmendes Auftriebsmaterial gefüllt sind.
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
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