DE2513675C3 - Schneidkopfsaugbagger - Google Patents

Description

ίο Die Erfindung betrifft einen Schneidkopfsaugbagger mit einem am freien Ende eines um eine horizontale Achse schwenkbar gelagerten Auslegers angeordneten Saugkopf zum Lösen und Abfördern vom Grund eines Gewässers mit einem sich quer erstreckenden, am freien Ende des Auslegers befestigten Rahmen, der zwei schneckenartig ausgebildeten, auf einer sich horizontal erstreckenden angetriebenen Grabwerkzeugwelle angeordnete Grabwerkzeuge trägt, deren entgegengesetzte Schneckengänge zur Mitte hin fördern, in der Mitte einen Abstand voneinander haben und im Bereich eines zu den Grabwerkzeugen hin offenen Saugmunds enden, der mit dem Einlaß einer Zentrifugalpumpe in Verbindung steht, wobei die Schneckengänge der Grabwerkzeuge um den Umfang herum verteilte Schneidmesser tragen, die mit an einer sich parallel zur Grabwerkzeugwelle erstreckenden, am Rahmen befestigten Halteplatte angebrachten Gegenmessern zusammenwirken und das Material zwischen sich zerkleinern, wobei ferner ein oberhalb der Grabwerkzeuge angeordneter, um eine horizontale Achse verschwenkbar am Rahmen gelagerter Schild vorgesehen ist, der eine den Grabwerkzeugen zugekehrte konkave Fläche* aufweist.

Dieser bekannte Schneidkopfsaugbagger, von dem die Erfindung ausgeht, ist in der US-PS 37 38 029 dargestellt und beschrieben. Er weist einen Saugkopf auf, der über einen biegsamen Schlauch beachtlichen Durchmessers mit dem Einlaß einer auf dem Schwimmkörper des Saugbaggers angeordneten Zentrifugalpum-

♦o pe verbunden ist, so daß Strömungsverluste zwischen Saugkopf und Saugpumpe auftreten. Ferner sind bei dem bekannten Schneidkopfsaugbagger die an den Schneckengängen der Grabwerkzeuge befestigten Schneidmesser radial vorstehende Platten, die mit zahnstangenförmig ausgebildeten Gegenmessern zusammenwirken. Diese Anordnung ist aufwendig in der Herstellung und der Montage, denn die Schneidmesser müssen genau zueinander eingestellt sein, wenn eine einigermaßen gute Schneidwirkung erzielt werden soll.

Wenn zwischen den Schneidmessern und den Gegenschneidmessern ein Spalt verbleibt, wird das Material, anstatt zerschnitten zu werden, zerrissen, was wiederum den Wirkungsgrad erheblich mindert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den in der US-PS 37 38 029 gezeigten Schneidkopfsaugbagger so zu verbessern, daß durch günstigere Strömungsführung des Saugstroms und höhere Anreicherung von zerkleinertem Material im Saugstrom die Saugfördermenge vergrößert wird.

Mit der Erfindung wird diese Aufgabenstellung dadurch gelöst, daß die Zentrifugalpumpe nahe dem Ende des Auslegers in einem Pumpengehäuse angeordnet ist, das einen unmittelbar an den Saugmund angeschlossenen Einlaß aufweist, daß die Schneidmes-

h5 ser entsprechend dem Außendurchmesser der Schnekkengänge gekrümmte, sich im wesentlichen rechtwinklig zu den Schneckengängen erstreckende, über die Länge des Grabwerkzeugs verteilte und um dessen

Umfang versetzt angeordnete Platten sind, die an den Umfangskanten zweier benachbarter Schneckengänge befestigt sind und mit den als Platte mit geradliniger Messerkante ausgebildeten Gegenmessern zusammenwirken und daß an der Unterseite des Schilds Ober dessen Vorderkante hinaus vorstehende, mit Abstand zueinander angeordnete Körper vorgesehen sind.

Weiterhin zeichnet sich die Erfindung dadurch aus, daß die Zentrifugalpumpe etwa in der Mitte zwischen den den Abstand zueinander aufweisenden Werkzeugen angeordnet ist jiid durch beiderseits des Purnpengehäuses vorgesehene Einlaßöffnungen ansaugt und daß der Saugkopf ein nur zu den Grabwerkzeugen hin offenes einteilig mit dem Pumpengehäuse ausgebildetes Gehäuse aufweist, dessen im Bereich des Pumpengehäuses parallele Seitenwände einen Abstand zu den Einlaßöffnungen des Pumpengehäuses aufweisen und sich zu den Grabwerkzeugen hin trichterförmig erweitern.

In vorteilhafter Ausgestaltung sieht die Erfindung vor, daß jedes Schneidmesser mehrere in Dreurichtung vorstehende Zähne aufweist. Hierbei ist vorgesehen, daß die Zähne durch rechteckige Lücken voneinander getrennt sind und die Bodenkanten dieser Lücken und die Vorderkanten der Zähne durch Schrägflächen gebildete Schneidkanten aufweisen.

Die bevorzugte Ausbildung des Erfindungsgegenstandes sieht vor, daß jeweils zwei Zähne der Schneidmesser jeweils eines Grabwerkzeugs gleichzeitig an den Gegenmessern angreifen.

Im Gegensatz zu dem bekannten Schneidkopfsaugbagger ist beim Erfindungsgegenstand die Zentrifugalpumpe am Rahmen des schwenkbar verstellbaren Auslegers angeordnet und deren Gehäuse einteilig mit dem Saugkopf ausgebildet, und zwar unmittelbar an der Stelle, zu der das vom Gewässergrund durch die Grabwerkzeuge hin geförderte Material auf kürzestem Wege gelangt, was weiterhin wesentlich zur Erhöhung des Wirkungsgrades beiträgt.

Weiterhin unterscheidet sich der Erfindungsgegenstand gegenüber dem Schneidkopfsaugbagger nach der US-PS 37 38 029 in vorteilhafter Weise dadurch, daß dem Umfang der Schneckengänge entsprechend gebogene Schneidmesser vorgesehen sind, die an jeweils zwei benachbarten Schneckengängen befestigt sind und mit flachen, als Gegenmessern wirkenden Platten, die an der Unterseite der Halteplatte angebracht sind, zusammenwirken. Diese Anordnung ist in der Herstellung wesentlich wirtschaftlicher und macht auch bei der Montage keinerlei Schwierigkeiten. Hinzu kommt, daß das von den Schneckengängen geförderte Material nicht wie bei den bekannten Schneidmessern fortgeschleudert, sondern zum großen Teil innerhalb der Schneckengänge gehalten wird. Verstopfungen durch nicht ordnungsgemäß zerschnittene Pflanzenteile, sei es zwischen den Schneidmessern der Schneckengänge und den Gegenmessern oder durch Aufwickeln innerhalb der Pumpe um das Laufrad, können beim Erfindungsgegenstand nicht auftreten.

Ein Ausführungsbeispiel eines Schneidkopfsaugbaggers nach der Erfindung wird nachfolgend in Verbindung mit den Zeichnungen beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht des Schneidkopfsaugbaggers, wobei der Saugkopf in Arbeitsstellung mit dem Boden eines Gewässers steht,

Fig.2 eine Vorderansicht des Saugkopfes und eines Auslegers der Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt durch den Saugkopf nach der Linie 3-3 der F i g. 2,

F i g. 4 einen Schnitt durch einen Teil eines Schneidmessers nach der Linie 4-4 der F i g. 3 und

Fig.5 eine Draufsicht auf den Saugkopf mit fortgebrochenen Teilen zur Darstellung der Anordnung einer Zentrifugalpumpe mit ihren Moioren.

Fig. 1 und 5 zeigen den Schneidkopfsaugbagger 10 und Schwimmer 12 auf beiden Seiten eines Mittelteiles 15, der einen Antriebsmotor 20 für eine hydraulische Pumpe 25 sowie einen Schaltschrank 30 und eine Kabine 32 trägt. Die Kabine 32 und der Schaltschrank 30 bilden einen Bedienungsstand mit den Steuerungen zum Betrieb der verschiedenen Motoren des Schneidkopfsaugbaggers 10. Der Antriebsmotor 20 treibt mittels der hydraulischen Pumpe 25 eine Winde 40, welche Seile 42 durch Führungen auf den Schwimmern 12 zieht, die zu entfernten Ankerpunkten auf beiden Seiten des Gewässers führen, um den Schneidkopfsaugbagger 10 in dem Gewässer zu bewegen. Flansche 50, die auf dem vorderen Ende des Mittelteils 15 angeordnet sind, dienen zur schwenkbaren Lagerung einer Welle 60, an der ein Paar Auslegerarme 55 zwischen den Schwimmern 12 angeordnet sind und sich über die vorderen Enden derselben hinwegerstrecken. Die Auslegerarme 55 mit der Welle 60 verbindende Gestänge 70, 71 dienen zur Einstellung der Auslegerarmstellung relativ zum Schneidkopfsaugbagger 10. Zwischen dem Mittelteil 15 und Hebelarmen 65 ist zu beiden Seiten der Auslegerarme 55 ein Paar hydraulische Stellzylinder 72 vorgesehen, um die Auslegerarme

Μ 55 relativ zu den Schwimmern 12 zwischer einer Stellung für den Transport und einer Baggerstellung zu heben und zu senken, wobei die Einstellung der Gestänge 70,71 die Ebene des Saugkopfes 90 unter der Wasseroberfläche bestimmen. An den freien Enden der Auslegerarme 55 ist der Saugkopf 90 angeordnet, von dem sich ein Druckrohr 95 forterstreckt, an das sich eine biegsame Leitung (nicht gezeigt) anschließt, durch die das ausgebaggerte Material ausgetragen wird.

Der Saugkopf 90, der aus den F i g. 2 und 3 ersichtlich ist, ist auf den Auslegerarmen 55 gelagert. Der Saugkopf 90 weist einen Rahmen 100 auf, der durch eine Querstrebung 102 starr an den Auslegerarmen 55 befestigt ist. An jedem Ende des Rahmens 100 sind sich nach unten erstreckende Seitenplatten 104 vorgesehen, die in einer Grabwerkzeugwelle 110 gelagert und durch einen hydraulischen drehrichtungsumkehrbaren Motor 120 angetrieben ist, welcher an einem Ende der Grabwerkzeugwelle 110 auf einer der Seitenplatten 104 angeordnet ist. Auf der Grabwerkzeugwelle 110 sind zwei voneinander auf Abstand gehaltene Grabwerkzeuge 125, 130 angebracht, welche entgegengesetzte Schneckengänge haben, die das Material zur Mitte hin fördern, wo ein Rahmenkörper 135, der auf dem Rahmen 100 angeordnet ist, ein mittleres Lager 140 für die Grabwerkzeugwelle 110 vorgesehen ist. Die Grabwerkzeuge 125, 130 erstrecken sich von jeder der Seitenplatten 104 zu einem Punkt kurz vor dem Lager 140, und an diesem Punkt sind auf der Grabwerkzeugwelle 110 geeignete Schneidmesser 144 angeordnet, die mit dem Rahmenkörper 135 als Gegenmesser zusammenarbeiten. Der gesamte Saugkopf 90 hat eine Breite, die im wesentlichen mit der Breite des Schneidkopfsaugbaggers {0 übereinstimmt und die Schneckengänge tragen eine Anzahl von plattenförmigen Schneidmes-

h> sern H5, welche an den Umfangskanten der Grabwerkzeuge 125, 130 befestigt und so gebogen sind, daß sie dem Umfang derselben entsprechen. Die einzelnen Schneidmesser 145 sind mit Abstand zueinander entlang

den Schneckengängen der Grabwerkzeuge 125, 130 in Umfangsrichtung versetzt angeordnet und jeweils an den Umfangskanten zweier benachbarter Schneckengänge beispielsweise durch Schweißen befestigt, um eine schraubenlinienförmige Anordnung zu bilden.

Die Schneidmesser 145 haben eine im wesentlichen rechteckige Form und erstrecken sich rechtwinklig zu den Schneckengängen, wobei der Mittelpunkt des Krümmungsradius mit der Achse der Grabwerkzeugwelle 110 zusammenfällt. Jedes Schneidmesser 145 weist Zähne 146 auf, die in Umlaufrichtung der Grabwerkzeugwelle 110 vorstehen, um eine zahnförmige Schneidfläche zu bilden. Die Zähne 146 sowie die Zahnlücken haben angeschärfte Schneidflächen 148, die sich quer über die gesamte Länge eines jeden Schneidmessers !45 erstrecken, so daß beim Umlauf der Grabwerkzeuge 125,130 jeweils ein Schneidmesser 145 derselben mit am Rahmen 100 des Schneidkopfsaugbaggers 10 angeordneten Gegenmessern 16S in Eingriff kommt.

Wie in den Fig.3 und 4 gezeigt, sind Gegenmesserhalter 162 U-förmig ausgebildet, erstrecken sich über die Länge des Rahmens 100 und sind mittels Schrauben 164 befestigt, welche Langlöcher 161 in Platten 160 durchgreifen, so daß der Abstand zwischen den Gegenmessern 165 und den Schneidmessern 145 einstellbar ist. Das Gegenmesser 165 weist einen ähnlich angeschärften Rand auf wie die Schneidmesser 145, so daß beim Umlauf der Grabwerkzeuge 125, 130 eine Scherwirkung entsteht. Die Gegenmesserhalter 162 sind über die Länge des Rahmens 100 verteilt und tragen das ununterbrochene Gegenmesser 165. Das von den Schneidmessern 145 zerkleinerte Material wird in axialer Richtung entlang der Grabwerkzeugwelle 110 nach innen, d. h. zur Mitte des Schneidkopfs 90 hin gefördert.

Über den Grabwerkzeugen 125,130 ist ein Schild 170 verschwenkbar am Rahmen 100 in einem Gelenk 175 angeordnet. Der Schild 170 weist Verstärkungsplatten 176 auf, die über seine Länge verteilt sind, um die konkave Oberfläche des Schildes 170 zu verstärken. An der Außenkante des Schildes 170 ist eine Anzahl vorstehender Körper 178 angeordnet, welche große Gegenstände daran hindern, in die Schneckengänge der Grabwerkzeuge 125, 130 zu geraten. Der Schild 170 bildet eine mit Strömungslenkelementen versehene konkave Oberfläche für das Wasser und das Material, um die Grabwerkzeuge 125, 130 herum um das Wasser-Materialgemisch zur Mitte des Schneidkopfes zu fördern. Ein sich nach außen erweiternder Saugmund 185 hat ein zu den Grabwerkzeugen 125, 130 offenes Ende 190. welches dem mittleren Abschnitt der Grabwerkzeuge 125, 130 zugekehrt ist. Das nach außen geweitete Ende 190 setzt sich parallel zur Rückseite der Grabwerkzeuge fort und umgibt diese, um sicherzustellen, daß das gesamte zur Mitte der Grabwerkzeuge 125, 130 geförderte Material in den Saugmund 185 gelangt. Hinter dem Saugmund 185 ist, wie in den F i g. 1 und 5 gezeigt, auf dem Ausleger 55 eine Zentrifugalpumpe 195 angeordnet, die durch zwei hydraulische Motoren 200 angetrieben wird, die mit den Enden einer Pumpenwelle 201 verbunden sind. Die Zentrifugalpumpe 195 hat ein doppelseitiges Pumpenrad 210, das auf der Pumpenwelle 201 befestigt ist, welche sich durch ein Pumpengehäuse 215 erstreckt. Das Pumpengehäuse 215 weist

is beiderseits angeordnete Einlasse 218 sowie einen Auslaß 220 auf. Das Pumpengehäuse 215 ist auf dem Ausleger 55 angeordnet und ist an den Seiten sowie oben und unten von einer Abdeckung 230 umschlossen, deren Seilen sich nach außen erweitern, um das offene Ende 190 des Saugmundes 185 zu bilden. Auf der anderen Seite der Abdeckung 230 sind die Motoren 200 gelagert.

Die Anordnung der Zentrifugalpumpe 195 mit den Motoren 200 auf dem Ausleger 55 im Bereiche des Saugkopfes 90 verringert die Länge des Druckrohres 95, welches sich von dem Saugmund 185 der Pumpe forterstreckt und erhöht die Saugwirkung desselben, was eine verbesserte Leistung im Baggerbetrieb herbeiführt. Die Leitungen für das hydraulische Strömungsmittel erstrecken sich vom Mittelteil 15 des Schneidkopfsaugbaggers 10 zu den Motoren, welche von einer gemeinsamen Speiseleitung aus und über Mehrfachsteuerventile betrieben werden. In ähnlicher Weise ist eine Betätigungsvorrichtung 245 zwischen dem Saugkopf 90 und dem Schild 170 gekuppelt, um denselben zu verschwenken. Somit wird hydraulisches Strömungsmittel von der hydraulischen Pumpe 25 im Mittelteil 15 über Steuerventile im Schaltschrank 30 dem Motor 120 der Grabwerkzeuge 125, 130. den Stellzylindern 72 zum Einstellen des Auslegers 55, der Betätigungseinrichtung 245 zum Schwenken des Schildes 170 und den Motoren 200 zum Antrieb der Zentrifugalpumpe 195 zugeführt.

Die gezeigten Schneidmesser 145 gewährleisten ein größeres Zerschneiden des faserigen Materials auf dem Boden eines Gewässers, beispielsweise eines Sumpfgeländes, sowie die Weiterführung durch die Grabwerkzeuge in die Zentrifugalpumpe 195 und Entfernung aus dem Gewässer.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Schneidkopfsaugbagger mit einem am freien Ende eines um eine horizontale Achse schwenkbar gelagerten Auslegers angeordneten Saugkopf zum Lösen und Abfördern von Material vom Grund eines Gewässers, mit einem sich quer erstreckenden, am freien Ende des Auslegers befestigten Rahmen, der zwei schneckenartig ausgebildete, auf einer sich horizontal erstreckenden angetriebenen Grabwerkzeugwelle angeordnete Grab werkzeuge trägt, deren entgegengesetzte Schneckengänge zur Mitte hin fördern, in der Mitte einen Abstand voneinander haben und im Bereich eines zu den Grabwerkzeugen hin offenen Saugmunds enden, der mit dem Einlaß einer Zentrifugalpumpe in Verbindung steht, wobei die Schneckengänge der Grabwerkzeuge um den Umfang herum verteilte Schneidmesser tragen, die mit an einer sich parallel zur Grabwerkzeugwelle erstreckenden, am Rahmen befestigten Halteplatte angebrachten Gegenmessern zusammenwirken und das Material zwischen sich zerkleinern, und wobei ferner ein oberhalb der Grabwerkzeuge angeordneter, um eine horizontale Achse verschwenkbar am Rahmen gelagerter Schild vorgesehen ist, der eine den Grabwerkzeugen zugekehrte konkave Fläche aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrifugalpumpe (195) nahe dem Ende des Auslegers (55) in einem Pumpengehäuse (215) angeordnet ist, das einen unmittelbar an den Saugmund (185) angeschlossenen Einlaß (218) aufweist, daß die Schneidmesser (145) entsprechend dem Außendurchmesser der Schneckengänge gekrümmte, sich im wesentlichen rechtwinklig zu den Schneckengängen erstreckende, über die Länge des Grabwerkzeugs (125, 130) verteilte und um dessen Umfang versetzt angeordnete Platten sind, die an den Umfangskanten zweier benachbarter Schnekkengänge befestigt sind und mit den als Platte mit geradliniger Messerkante ausgebildeten Gegenmessern (165) zusammenwirken, und daß an der Unterseite des Schilds (170) über dessen Vorderkante hinaus vorstehende, mit Abstand zueinander angeordnete Körper (178) vorgesehen sind.

2. Schneidkopfsaugbagger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrifugalpumpe (195) etwa in der Mitte zwischen den den Abstand zueinander aufweisenden Grabwerkzeugen (125, 130) angeordnet ist und durch beiderseits des Pumpengehäuses (215) vorgesehene Einlaßöffnungen (218) ansaugt und daß der Saugkopf (90) ein nur zu den Grabwerkzeugen (125, 130) hin offenes, einteilig mit dem Pumpengehäuse (215) ausgebildetes Gehäuse aufweist, dessen im Bereich des Pumpengehäuses (215) parallele Seitenwände einen Abstand zu den Einlaßöffnungen (218) des Pumpengehäuses (215) aufweisen und sich zu den Grabwerkzeugen (125,130) hin trichterförmig erweitern.

3. Schneidkopfsaugbagger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Schneidmesser

(145) mehrere in Drehrichtung vorstehende Zähne

(146) aufweist,

4. Schneidkopfsaugbagger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne (146) durch rechteckige Lücken voneinander getrennt sind und die Bodenkanten dieser Lücken und die Vorderkanten der Zähne (146) durch Schrägflächen gebildete Schneidkanten aufweisen.

5. Schneidkopfsaugbagger nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei Zähne (146) der Schneidmesser (145) jeweils eines Grabwerkzeugs (125 bzw. 130) gleichzeitig an den Gegenmessern (165) angreifen.