DE2613623B2 - Schneidkopf-Saugbagger Ballast-Nedam Groep N V, Amsterdamse Ballast Bagger en Grond (Amsterdam Ballast Dredging) B V, Amstelveen, Scheepswerf en Machinefabriek De Liesbosch BV, Nieu- - Google Patents
Schneidkopf-Saugbagger Ballast-Nedam Groep N V, Amsterdamse Ballast Bagger en Grond (Amsterdam Ballast Dredging) B V, Amstelveen, Scheepswerf en Machinefabriek De Liesbosch BV, Nieu-Info
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Description
Die Erfindung betrifft einen Schneidkopf-Sajgbagger
mit einem Schwimmkörper, Verankerungsmitteln zum
ίο Verankern des Schwimmkörpers, mit einer von ihrem
über dem Wasser liegenden oberen Ende bis zum unteren Ende steifen Leiter, die an ihrem oberen Ende
mit dem Schwimmkörper durch eine Lagerung gelenkig verbunden ist, welche eine Schienenführung und ein um
eine horizontale Querachse schwenkbares Traggerüst aufweist, sowie mit einem am unteren Ende der Leiter
drehbar gelagerten angetriebenen Schneidkopf.
Für einen befriedigenden Baggerbetrieb eines Schneidkopf-Saugbaggers ist ein nahezu konstanter,
vom Gewicht der Schneidkopfleiter und von der Seilspannung einer die Leiter mittragenden Hebevorrichtung
abhängiger Anlagedruck auf dem auszubaggernden Boden erwünscht. Dies läßt sich bei
ruhigem Wasser verhältnismäßig einfach gewährleisten, bereitet jedoch in unruhigem Wasser, insbesondere in
ausgeprägter Düm;ng oder bei Wellengang, Schwierigkeiten,
da hierbei dann der Schwimmkörper mit der an ihm befestigten Leiter eine Schaukel- bzw. Schwingungsbewegung
ausführt. Hierdurch kann nicht nur der Anlagedruck des Schneidkopfs auf dem Boden erhebli
chen Schwankungen unterliegen, sondern es kann insbesondere auch die Stellung des Schneidkopfs relat'v
bezüglich seiner vorgeschriebenen Arbeitsbahn störend beeinflußt werden.
λ Aus der französischen Patentschrift 11 07 675 ist
bereits ein Schneidkopf-Saugbagger der eingangs genannten Art bekannt, der durch die nachgiebiggelenkige
Lagerung des oberen Leiterendes am Schiffskörper mit Schienenführung die von derartigen Bewegungen
■to des Schwimmkörpers ausgehendeT Beeinflussungen auf
die Stellung und den Anlagedruck des Schneidkopfes relativ bezüglich dem Boden bis zu einem gewissen
Grad auszugleichen vermag. Bei der bekannten Ausführung ist das Traggerüst an seinem oberen Ende
4r> um eine am Schwimmkörper stationäre horizontale
Schwenkachse schwenkbar und an seinem unteren Ende, mit weichem die steife Leiter gelenkig verbunden
ist, längs einem i.n wesentlichen horizontal verlaufenden, als Schienenführung dienenden Zahnsektor ver-
■><> schieblich; an einer über der Anlenkstellc des oberen
Leiterendes am unteren Ende des Traggerüstes gelegenen Stelle ist das Traggerüst mit der Kolbenstange
eines als Dämpfungsorgan wirkenden Hydraulikaggregats verbunden, dessen Zylinder seinerseits gelenkig
an einem stationären Punkt am Schwimmkörper befestigt ist.
Mit dieser bekannten Anordnung lassen sich Schwimmkörperbewegungen in ihrer Auswirkung auf
die den Schneidkopf tragende Leiter einigermaßen
w) kompensieren, solange die Leiter mit der im wesentlichen
horizontal verlaufenden Zahnsektor-Schienenführung nur einen verhältnismäßig kleinen Winkel bildet,
d. h. je mehr sich die Leiter einer tangentialen Stellung bezüglich der Zahnsektor-Schienenführung annähen. Je
μ mehr die Leiter aus dieser im wesentlichen tangentialen
Stellung bezüglich der Zahnsektor-Schienenführung abweichend in eine im wesentlichen radialrechtwinklige
Stellung bezüglich der Zahnsektor-Schienenführung
gelangt, oder anders ausgedrückt, je größer der
Neigungswinkel der Leiter bezüglich der Horizontalen wird und sich der durch das Traggerüst definierten
Ebene annähert, um so weniger vermag diese Lagerung die Auswirkung von Schwimmkörperbewegungen auf
den Schneidkopf auszugleichen und aufzunehmen. Die bedeutet, daß die bekannte Anordnung im wesentlichen
auf die Arbeit in geringer Wassertiefe beschränkt ist.
Der Erfindung liegt daher als Aufgabe die Schaffung eines Schneidkopf-Saugbaggers der eingangs genannten
Art zugrunde mit dem auch bei unruhigem Wasser mit beträchtlicher Auf- und Abbewegung des Schwimmkörpers
gegenüber einem Neutralpegel und/oder beträchtlichen Vor- und Rückwärtsbewegungen des
Schwimmkörpers unabhängig von der jeweiligen is Arbeitstiefe des Schneidkopfes bzw. von dem Winkel
der Leher bezüglich der Horizontalen die Auswirkung derartiger Schwimmkörperbewegungen ausgleichend
aufgenommen und der Schneidkopf in seiner eingestellten Arbeitslage gehalten werden kann.
Zu diesem Zweck ist bei einem Schneid'-opf-Saugbagger
der eingangs genannten Art gemäß der Erfindung vorgesehen, daß die Schienenführung im
wesentlichen in Längsrichtung der Leiter verlaufende, relativ bezüglich dem Schwimmkörper um eine
horizontale Querachse kippbare Schienen aufweist, und daß das Traggerüst aus zwei miteinander um eine
horizontale Querachse schwenkbar verbundenen Trägern besteht.
Durch diese erfindungsgemäße Ausbildung mit einer ihrerseits relativ bezüglich dem Schwimmkörper um
eine horizontale Querachse kippbaren Schienenführung, die stets im wesentlichen in Längsrichtung der
Leiter verläuft, wird eine von durch Dünung oder Wellengang bedingten Bewegungen des Schwimmkörpers
weitgehend unbeeinflußte Führung des am unteren Ende der an sich steifen Leiter angeordneten Schneidkopfes
und ein weitgehend konstanter Auflagedruck des Schneidkopf auf dem Boden für beliebige Wassertiefen
und Relativstellungcn der Leiter bezüglich der Horizontalen gewährleistet, und zwar sowohl für Auf-
und Abwärtsbewegungen des Schwimmkörpers wie auch für Vor- und Rückwärtsbewegungen.
Um die Schneidkopfstellung und den Auflagedruck auch gegenüber Rcllbewegungen d<.s Schwimmkörpers
weitgehend zu stabilisieren, kann gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein,
daß die Lagerungsmittel eine um eine in Längsrichtung des Schwimmkörpers verlaufende Achse schwenkbare
Gabel zur Ermöglichung einer Rollbewegung des >o Schwimmkörpers relativ bezüglich dem oberen Ende
der Leiter aufweisen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand weiterer Unteransprüche.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele eines ·>·>
Schneidkopf-Saugbaggers nach der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert; in dieser zeigt
Fig. I in schematisierter perspektivischer Gesamtansicht
den Schneidkopf-Saugbagger im Verlauf des Baggerbetriebs, ai
F i g. 2 in Seitenansicht in vergrößertem Maßstab den vorderen Teil des Schneidkopf-Saugbaggers in ruhigem
Wasser,
Fig.3 in vergrößertem Maßstab in Detailseitenansicht
den Bereich Hl aus Fig. 2, t>r>
F i g. 4 in Draufsicht din Detailbereich gemäß F i g. 3
unter Weglassung der Leiter,
Fig. 5 eine Schnittansicht im Schnitt längs der Linie
V-V in F i g. 3 für eine andere Stellung der Leiter,
F i g. 6 in der F i g. 2 entsprechender Seitenansicht den Schneidkopf-Saugbagger in unruhigem Wasser in einem
WeHental und auf einem Wellenberg und
F i g. 7 eine Draufsicht auf die Leiter des Schneidkopf-Saugbaggers
nach den F i g. 1 bis 6.
Wie aus den F i g. 1 und 2 ersichtlich, wird die Erde mittels eines Schneidkopf-Saugbaggers 41 ausgebaggert.
Der Schwimmkörper 3 des Schneidkopf-Saugbaggers 41 wird dabei in bezug auf den auszubaggernden
Boden 40 durch Anker 30 und Seile 31 mit Hilfe von an Bord des Schwimmkörpers angebrachten Winden 42 in
die erwünschte Stellung 1 gebracht. Das obere Ende 43 einer einen Schneidkopf 25 tragenden Leiter 10 ist
schwenkbar am Schwimmkörper 3 gelagert. Bei einer Schaukelbewegung des Schwimmkörpers 3 ist eine
Relativbewegung des Schwimmkörpers 3 gegenüber dem oberen Ende 43 in der Längsrichtung der Leiter 10
in Richtung der Pfeile 44 ermöglicht Außerdem ist bei einer Schaukelbewegung des Schwimmkörpers 3 auch
eine relative Rollbewegung des Schwimmkörpers 3 gegenüber dem oberen Ende 43 in Richtung der Pfeile
45 ermöglicht. Für die Baggerarbeit wird der Schneidkopf 25 längs einer vorherbestimmten Bahn 46 durch
den Bouen 40 bewegt, und zwar weitgehend unabhängig von der Schaukelbewegung des Schwimmkörpers 3
mittels mit Ankern 2 verbundener Seitenseile 32, die mit auf der Leiter 10 angeordneten Winden 27 zusammenwirken,
wobei der Schneidkopf-Saugbagger 41 um einen Anker 47 schwingt, mit dem die Leiter 10 mittels
eines nach hinten verlaufenden Längsseils 33 und einer auf der Leiter 10 angebrachten Winde 34 verbunden ist.
Gemäß Fig. 7 ist der Schneidkopf 25 am unteren Ende 49 der Leiter 10 mittels einer Lagerung 48 drehbar
gelagert und wird über eine Kardanwelle 50 und ein Getriebe 52 von zwei hintereinander angeordneten
Elektromotoren 51 angetrieben. Das obere Ende 43 der Leiter bleibt stets über dem Wasser. Ein Saugrohr 54 mit
einem Saugmund 53 ist an eine während der Baf^erarbeit z. B. in einer Tiefe von 8 m unter dem
Wasser angebrachte Pumpe 55 angeschlossen, die über eine Welle 56 und ein Getriebe 57 von zwei
hintereinander angeordneten Elektromotor; 58 angetrieben
wird. Die Seitenseile 32 verlaufen von den von Motoren 59 angetriebenen Winden 27 aus über
Führungsrollen 60 und über am unteren Ende der Leiter 10 angebrachte Umlenkrollen 61 zum Anker 2. Das
Längsseil 33 verläuft von einer von einem Motor 62 angetriebenen Winde 34 aus über Führungsrollen 63
und eine am unteren Ende der Leiter 10 angebrachte Umlenkrolle 64 nach hinten zum Anker 47. In der in
Fig. 2 gestrichelt angeüeuteten Stellung ist das untere
Ende 41J der Leiter 10 mittels eines Hubseils 23 gehoben,
das über einen Seillängenversteller 65 mit einer Winde 66 verbunden ist. Der Seillängenversteller 65 umfaßt
einen Hydraulikzylinder 68, dessen Kolbenstange 69 eine Führungsrolle 70 trägt, sowie einen durch eine
Pumpe 71 und ei" Ventil 82 auf einen gewünschten Druck einstellbaren, an den Zylinder 68 angeschlossenen
Druckkessel 67 zur Druckbeaufschlagung des Hydraulikzylinders 68. Während des Bagjjerbetriebs ist
der Anlagedruck K des Schneidkopfs 25 auf den Boden 40 abhängig von dem Gewicht G der Leiter 10 und von
der Spannung S des Hubseils 23. Durch entsprechende Einstellung des Drucks im Druckkessel 67 kann die
Spannung des Hubseils 23 variiert werden, um den Anlagedruck K des Schneidkopfs 25 zu regeln. Bei der
durch die Dünung veraniaßten Schaukelbewegung des
Schwimmkörpers 3 bleibt die Spannung des Hubseils 23 und somit der Anlagedruck K nahezu konstant.
Die Lagerung der Leiter 10 des Schneidkopf-Saugbaggers 41 an der Oberseite am Schwimmkörper durch
Lagerungsmittel 72 ist in den Fig.3 bis 5 näher veranschaulicht. Auf einer Bühne 73 des Schwimmkörpers 3 ist eine Gabel S mit in der Längsrichtung des
Schiffes verlaufenden Achsstummeln 4 in Lagern 74 drehbar gelagert. Zwischen den Schenkeln 75 der Gabel
5 ist ein U-förmiger Träger 79 um eine horizontale Gelenkachse 36 schwenkbar gelagert. Der Träger 79
besteht aus einem verwindungsfesten Rohr 17, zwei Laschen 77 und zwei mit dem Rohr 17 fest
verschweißten Armen 9, die um horizontale Achsstummel 16 schwenkbar mit einem U-förmigen Träger 76
verbunden sind, der aus einem verwindungsfesten Rohr 14 zwei mit diesem fest verschweißten Armen 8 und an
diesen festgeschweiUten Laschen 20 und 86 besteht. Der Träger 76 ist mittels der Laschen 20 um horizontale
Achsstummel 15 schwenkbar mit Laschen 24 der Leiter 10 verbunden. Außerdem ist der Träger 76 durch eine
Luftfederung 7 mit der Leiter 10 verbunden. Eine weitere Luftfederung 18 ist zwischen dem horizontalen
Achsstummel 15 der Laschen 86 des Trägers 76 und einem horizontalen Achsstummel 21 der Laschen 77 des
Trägers 79 angeordnet. Die Luftfederung 18 ist mit einen Luftkessel 78 (Fig. 4) verbunden. In dem
Luftkessel 78 ist mittels einem Kompressor 80 und einem Ventil 81 ein variabler Druck einstellbar. Auf dem
Rohr 17 des Trägers 79 ruht mittels Rädern 13 ein Wagen 83. Dieser Wagen 83 trägt unabhängig von den
Rädern 13 drehbare Stützrollen 12 und Führungsrollen 28 zum Führen von an der Leiter 10 angebrachten
Schienen 11. Der Schwimmkörper 3 kann sich somit relativ gegenüber der Leiter 10 in der Längsrichtung der
Leiter 10 in Richtung der Pfeile 44 bewegen, wobei die Leiter 10 mit den Schienen 11 entlang den Stützrollen 12
des Wagens 83 gleitet.
Die verwindungsfesten Träger 76 und 79 übertragen die auf die Leiter 10 ausgeübten äußeren Querkräfte auf
den Schwimmkörper 3. Der Schwimmkörper 3 trägt einen Teil des Gewichts C der Leiter 10 über die
Luftfederung 18, und zwar in Abhängigkeit von dem jeweils eingestellten Druck des Luftkessels 78. Der
Anlagedruck Kdes Schneidkopfs 25 läßt sich somit auch
in Abhängigkeit von dem Druck des Luftkessels 78 regeln. Die Luftfederung 18 gleicht die Schaukelbewegung des Schwimmkörpers 3 aus und drängt die Leiter
r> 10 relativ bezüglich dem Schwimmkörper 3 in Richtung
auf die in F i g. 2 voll ausgezogen dargestellte Mittellage. Der Schwimmkörper 3 kann sich beim Schaukeln in
seiner Längsrichtung 1 bewegen, wobei die Leiter 10 eine Schwenkbewegung in Richtung der Pfeile 35
in (Fig. 4) vollführt. Dabei rollen die Räder 13 über das
riohr 17. Die Luftfederung 7 hält dabei die Leiter 10
durch den Wagen 83 auf dem Rohr 17. Der Schwimmkörper 3 kann des weiteren relativ bezüglich
der Leiter 10 eine Rollbewegung in Richtung der Pfeile
ΙΊ 45 (F i g. 5) dadurch vollführen, daß die Gabel 5 um ihre
Achse 85 verschwenkbar ist. Zwischen der Gabel 5 und Bühnwänden 37 sind Luftfederungen 6 angeordnet;
weiche die Gab^'l 5 in die iviittellage vorspannen. Die
Luftfederungen 6 sind jeweils mit einem Luftkessel 38
verbunden, dessen Druck durch einen Kompressor 39
und ein Ventil 84 einstellbar ist. Die Luftfederungen 6 übertragen das Torsionsmoment des Schneidkopfs 25
auf den Schwimmkörper 3.
2Ί Stellung befindet sich der Schwimmkörper 3 in einem
Wellental A mit einem Pegelunterschied qvon z. B. 3 m
unter Mm neutralen Wasserpegel C. In dieem Zustand
besitzt der Abstand a der Gelenkachse 36 von dem Schneidkopf 25 einen Minimalwert. Das Baggerohr 26
in ist durch einen biegsamen Teil 29 an eine im
Schwimmkörper 3 angebrachte Pumpe 19 angeschlossen. Der Teil 29 hat eine solche Länge, daß eine
Relativverschiebung in Richtung der Pfeile 44 möglich ist. In der in Fig.6 durch voll ausgezogene Linien
r> angedeuteten Stellung befindet sich der Schwimmkörper 3 auf einem Wellenberg B mit einem Pegelunterschied f von z. B. 3 m über dem neutralen Wasserpegel
C. wobei nunmehr der Abstand b zwischen der Gelenkachse 36 und dem Schneidkopf 25 einen
Maximalwert besitzt. Bei der Bewegung des Schwimmkörpers 3 zwischen den beiden in F i g. 6 dargestellten
Stellungen verschwenkt sich die Leiter 10 um einen Winkel d, während der Schneidkopf 25 nahezu in der
gleichen Stellung verblieben ist.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (10)
1. Schneidkopf-Saugbagger mit einem Schwimmkörper, Verankerungsmitteln zum Verankern des
Schwimmkörpers, mit einer von ihrem über dem Wasser liegenden oberen Ende bis zum unteren
Ende steifen Leiter, die an ihrem oberen Ende mit dem Schwimmkörper durch eine Lagerung gelenkig
verbunden ist, welche eine Schienenführung und ein um eine horizontale Querachse schwenkbares
Traggerüst aufweist sowie mit einem am unteren Ende der Leiter drehbar gelagerten angetriebenen
Schneidkopf, dadurch gekennzeichnet, daß die Schienenführung im wesentlichen in
Längsrichtung der Leiter (10) verlaufende, relativ bezüglich dem Schwimmkörper (3) um eine horizontale
Querachse kippbare Schienen (11) aufweist, und daß das Traggerüst aus zwei miteinander um eine
horizontale Querachse schwenkbar verbundenen Trägern (76,79) besteht.
2. Schneidkopf-Saugbagger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schienen (11) fest
an der Leiter (10) angebracht sind.
3. Schneidkopf-Saugbagger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schienenführung
einen Wagen (83) mit gegen ein Rohr (17) anliegenden Rädern (13) sowie mit den Wagen (83)
in bezug auf die Schienen (11) führenden Führungsrollen (28) !»ufweist.
4. Schneidkopf-Saugbagger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dudurch gekennzeichnet, daß die
Träger (76, 79) verwendungssteif und im wesentlichen U-förmig ausgebildet sit 1, und daß die Leiter
(10) zwischen den U-Schenkeln der Träger verläuft.
5. Schneidkopf-Saugbagger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelstege der
U-förmigen Träger (76, 79) jeweils von einem Rohr (14 bzw. 17) gebildet sind.
6. Schneidkopf-Saugbagger nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die
Lagerung eine um eine in Längsrichtung ues Schwimmkörpers verlaufende Achse (85, Fig.3)
schwenkbare Gabel (5) zur Ermöglichung einer Rollbewegung des Schwimmkörpers (3) relativ
bezüglich dem oberen Ende (43) der Leiter (10) aufweist.
7. Schneidkopf-Saugbagger nach einem der Ansprüche I bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die
Lagerung Federungsmittel (6,18) zum Ausgleich der Dünungsbewegung des Schwimmkörpers (3) aufweist.
8. Schneidkopf-Saugbagger nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine
oder mehrere Winden (27) zur Betätigung eines oder mehrerer den Schneidkopf (25) während der
Baggerarbeil verschiebenden Seitenseile (32) an der Leiter (10) angeordnet sind.
9. Schneidkopf-Saugbagger nach einem der Ansprüche I bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß
mindestens eine Winde (34) eines zur Einstellung der Leiter (10) relativ bezüglich dem Boden (40)
dienenden Längsseils (33) an der Leiter (10) angeordnet ist.
10. Schneidkopf-Saugbagger nach einem der Ansprüche I bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das
Hubseil (23, Fig.2) einer Hebevorrichtung über einen Seillängenversteller (65) läuft, mittels welchem
zur Regelung des Anlagedrucks (K) des Schneidkopfs (25) auf dem zu baggernden Boden (40) die
Seilspannung einstellbar ist.
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1976
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