NL8005730A - Werkwijze voor het winnen van onder water gelegen bezinksels met behulp van een vrij hangende zuigbuis en opstelling voor het uitvoeren van de werkwijze. - Google Patents

Description

Ni * -1- 21558/CV/tl

Aanvrager: Preussag AktLengesellschaft te Hannover,Bondsrepubliek

Duitsland.

Korte Aanduiding: Werkwijze voor het winnen van onder water_gelegen 5 bezinksels met behulp van een vrij hangende zuigbuis en opstelling voor het uitvoeren van de werkwijze.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het winnen van onder water gelegen bezinksels met behulp van een vrij hangende 10 zuigbuis, welke aan een einde is voorzien van een zuigkop, welke langzaam in het bezinksel omlaag bewogen wordt,waarbij aan de zuigkop aanwezige losmaakmiddelen voor het losmaken van de neerslag worden bewogen.

De uitvinding heeft verder betrekking op een opstelling voor het uitvoeren van deze werkwijze met behulp van een drijvend lichaam,waaraan 15 de zuigbuis hangt aan het ondereinde waarvan zich de zuigkop bevindt waaraan de zich bewegende losmaakmiddelen voor het losmaken van het bezinksel aanwezig zijn.

Uit de Duitse octrooiaanvrage 2.707.899 is een transportinrichting bekend,welke is voorzien van een transpoirtbuis,waarvan het ondereinde be-20 weegbaar en aan zijn omtrek dicht in een cilinder ingrijpt. Tussen de cilinder en het einde van de transportbuis is een aaririjfinrichting aangebracht waardoor de beide delen ten opzichte van elkaar heen en weer kunnen worden bewogen. Deze heen en weer gaande beweging vindt niet slechts plaats met het oog op het opwekken van een pompwerking,maar ook 25 voor het opwekken van hoog frequente schudüillingen. Dergelijke schud-trillingen moeten het indringen in het te transporteren slik ondersteunen en het ontstaan van kanalen verhinderen. Dit oogmerk wordt in de praktijk echter slechts onvolledig bereikt.

Dit nadeel bestaat ook bij de transportinrichting volgens de oudere 30 Duitse octrooiaanvrage P 28 41 203.5,waarbij evenals bij de bovenomschreven bekende inrichting trillingsschommelingen worden opgewekt om het op de bodem liggende materiaal loste maken. De trillingsschommelingen worden daarbij uitgevoerd door een trillingszeef,welke een conische vorm met naar beneden gerichte punt kan hebben en waarbij de trillingsrich-35 ting verticaal is. Een dergelijke inrichting is niet in staat met tevredenstellend resultaat verhoudingsgewijs vaste en slikvormige neerslagen 8005730 -2- 21558/CV/tl onder water,zoals zij bijvoorbeeld in de ^oc^e Zee op grote dieptes voorkomen,los te maken en te winnen,in ieder geval niet op grotere dieptes van de neerslag,maar slechts althans in hoofdzaak langs de oppervlakte, waar het sediment een voldoende vloeibaarheid heeft.

5 Met de uitvinding wordt beoogd een werkwijze voor het winnen van onder water gelegen neerslagen met behulp van een vrij hangende zuigbuis te verkrijgen met behulp waarvan vast slikachtige onder water gelegen neerslagen op eenvoudige en effectieve wijze tot aan grotere laagdieptes van de neerslag te winnen zijn.

10 Volgens de uitvinding kan dit worden bereikt met een werkwijze waarbij de beweging van het losmaakmiddel door een beweging van de zuigbuis plaatsvindt. Dit heeft het grote voordeel,dat de vrij hangende zuigbuis direct zelf voor het overbrengen van de 'bewegingsenergie .voor de aandrijving van de losmaakmiddelen toegepast wordt en zodoende geen 15 energie toevoer in de vorm van leidingen voor onder druk staand water of electrische kabels noodza'kelijk is. Bovendien zijn daardoor gecompliceerde aandrijfmotoren aan de zuigkop overbodig.

De basisleer van de uitvinding laat zich op twee verschillende wijzen in de praktijk uitvoeren en wel eierzijds daardoor,dat de zuigbuis 20 aan zijn boveneinde wordt gedraaid en anderzijds daardoor dat de zuigbuis continu op en neer . bewogen wordt. Eventueel kunnen deze beide bewegingsmogelijkheden ook gecombineerd toegepast worden. In overeenstemming met het grote gewicht van de vrij hangende zuigbuis zijn geen grote snelheden mogelijk maar zijn echter de krachten,die op het ondereinde van beneden 25 de zuigbuis overgebracht kunnen worden aanzienlijk. Bij het naar/bewegen van een zuigbuis kan het gewicht van de zuigbuis en van de daaraan hangende elementen,zoals de zuigkop of dergelijke benut worden om losmaakmid-delen, bijvoorbeeld in de vorm van schrapers of dergelijke langs een steile helling van een winplaats naar beneden te laten glijden,waarbij 30 deze schrapers of dergelijke het neergeslagen materiaal losmaken. Op soortgelijke wijze kunnen grote krachten bij het omhoog trekken van de zuigbuis benut worden.

Om een zijdelingse aanlegkracht van de losmaakmiddelen op een hellende wand bij de wiiplaats op te wekken is het doelmatig het boveneinde 35 van de zuigbuis continu zijdelings verder te bewegen,zodat de gehele buisstreng een weinig schuin hangt en zijn gewicht resp. het gewicht van 8005730 rr ·* -3- 21558/CV/tl de zuigkop de kracht opwekt waarmede de losmaakmiddelen tegen de helling bij de . winplaats worden gedrukt en zo in het neergeslagen materiaal op de kant van de helling aangrijpen.

In het geval van een draaiing van de zuigbuis gelden soortgelijke 5 verhoudingen maar ontstaan door de draaiing ook krachten dwars op de gewenste voortbewegingsrichting in de richting van de continue heweging van de zuigbuis,zodat er ook nog een zijdelingse doorhang ontstaat.

Een opstelling voor het uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding is voorzien van een drijflichaam waaraan de zuigbuis hangt en aan 10 het ondereinde waarvan zich de zuigkop bevindt welke is voorzien van de losmaakmiddelen voor het vrijmaken van het neergeslagen materiaal,terwijl de losmaakmiddelen vast met de zuigkop en / of het ondereinde van de zuigbuis zijn verbonden en het boveneinde van de zuigbuis beweegbaar aan het drijflichaam opgehangen is,terwijl verder middelen voor de voortduren-15 de beweging van de zuigbuis zijn aangebracht.

De beweeglijke ophanging aan het drijflichaam kan bestaan uit een draailier, waarbij een draaiaandrijving voor het draaien van de buis is aangebracht. Een andere mogelijkheid voor de beweegbare ophanging bestaat in een verticaal werkende hydraulische inrichting met een gasdruk-20 accumulator voor het compenseren van het gewicht van de zuigbuis,zodat een aandrijf inrichting slechts de kracht voor het bewegen van de losraaatc-middelen moet opbrengen.

In het geval \an de op en neer gaande beweging bestaan de losmaakmiddelen op bijzonder doelmatige wijze in dwars op de op en neer gaande he-25 weging verlopende snijkanten,schrapers of dergelijke,waarbij de op te brengen krachten begrens! zijn en bovendien veilig gesteld is,dat de van het neergeslagen materiaal afgeschaafde delen een voor de zuig- en trans-porthandeling gunstige gelijk blijvende afmeting hebben.

De afschaafkanten kunnen zich bevinden aan klappen,welke slechts bij 30 een bewegingsrichting opklappen en het afschaven bewerkstelligen,terwijl zij bij de andere bewegingsrichting daarentegen terugklappen en zo een geringe weerstand geven. Afhankelijk van de aard van de neerslag is het echter ook doelmatig dubbele klappen toe te passen, welke in de beide bewegingsrichtingen werken. De klappen kunnen daarbij ook zijn voorzien 35 van zeven,welke zich vanaf de klappen in het inwendige van de ziigkop uitstrekken en dus de beweging van de klappen meemaken. Daardoor wordt be- 8025730 -4- 21558/CV/tl werkstelligd,dat zich voor de zeef ophopende stenen of klompen naar beneden vallen.

Zoals reeds bemerkt kunnen de aanlegkrachten door een zijdelingse doorhang van de streng van de zuigbuis worden opgewekt. Het is echter 5 ook doelmatig aan de zuigbuis boven de zuigkop of /en aan de zuigkop een sproeier aan te brengen ,welke is verbonden met een bron van onder druk staand water en welke dwars op de richting van de zuigbuis van de zuigbuis is weggericht,zodat de desbetreffende aanlegkrachten worden verkregen door een terugstoot. De richting van de aandrijving kan door een 10 verdraaiing van de buis bepaald worden. Bij grotere lengtes van de vrij hangende zuigbuis kan dit moeilijkheden met zich meebrengen. Op grond hiervan is het doelmatig mechanische geleidingsmiddelen in de vorm van leiplaten aan te brengen,welke de zuigkop in een wingroef geleiden.

De uitvinding zal hierader nader worden uiteengezet aan de hand van 15 bijgaande figuren.

Fig. 1 toont schematisch het principe van de werkwijze volgens de uitvinding en een overeenkomstig uitgevoerde opstelling.

Fig. 2 komt althans in hoofdzaak overeen met het onderste gedeelte van fig.l met een aanvullende leiplaat en een spuitmondstuk.

20 Fig.3 toont op grotere schaal in perspectief de in fig.l en 2 toe gepaste zuigkop.

Fig.4 toont op grotere schaal ongeveer de helft van de in fig.3 afgebeelde zuigkop in doorsnede.

In de schematische weergave volgens fig.l is een schip 1 weergege-25 ven,dat op het oppervlak 2 van de zee 3 drijft en waarvan een transport-buis 4 naar beneden is bewogen. In het onderste gedeelte van de transportbuis 4 bevindt zich een transportpomp 5 van waaraf een zuigbuis 6 naar een zuigkop 7 leidt. Aan de zuigkop 7 bevinden zich dubbele klappen 8.

30 De transportbuis 4 is op het schip 1 opgehangen in een ophangin richting 9,welke is ondersteund door twee hydraulische cilinders 10 met behulp waarvan de transportbuis 4 tesamen met de daaraan hangende elementen, in het bijzonder met de zuigkop 7,in de richting van de pijlen 11 en 12 op en neer beweegbaar is en welke door een gasdrukaccumulator 35 10' zijn voorgespannen.

Bij de boeg van het schip 1 bevindt zich een aandrijforgaan 13, 8005730 -5- 21558/CV/tl dat tesamen met een aandrijforgaan 14 bij het achterschip voor het uitrichten van het schip om een verticale as dient. Bovendien bevindt zich bij het achterschip een aandrijfschroef 15 met behulp waarvan het schip 1 langzaam en continu in de richting van de pijl 16 aan te drijven 5 is.

In de in fig.l weergegeven stand bevindt de zuigkop 7 zich in het gebied van uit twee lagen 17 en 18 bestaande bezinksels. De laag 17 heeft een zodanige viscositeit, dat de zuigkop 7 daarin vrij zijdelings beweegbaar is. Van deze laag wordt bovendien aangenomen,dat zij in een 10 zekere mate vloeibaar is en daardoor in een bij het winnen door de zuigkop 7 in de laag 18 gevormde geul 19 stroomt,zodat het in het geheel niet noodzakelijk is,dat de zuigkop 7 bij het winnen tot op de hoogte ·®η de laag 17 wordt getrokken.

De zuigkop 17 veroorzaakt een beweging van een helling 21 ,waarlags 15 het winnen plaatsvindt,gezien in de figuur naar rechts,waarbij in de weergegeven stand althans in hoofdzaak slechts de rechter dubbele klap werkzaam is en het onderste deel 21 daarvan bij het naar beneden bewegen een vlakke laag van de enigszins hellend verlopende wand 20,waar het winnen plaatsvindt, af schaaft. Deze laag wordt door de aangezogen stroom meegesleurd en 20 geraakt zodoende door de zuigbuis 6 bij de transportpomp 5 en wordt vandaar via de transportbuis 4 in het schip 1 gevoerd.

De afbeelding in fig.l is niet op schaal. In werkeliikheid is de geul 19 aanzienlijk dieper,zodat de afschaafhandeling door de helft 21 van de dubbele klep 8 zich over een verhoudingsgewijs lang traject van de 25 helling 20 uitstrekt. Het zal duidelijk zijn,dat bij^e overeenkomstige opwaartse beweging het onderste deel 21 van de dubbele klep 8 naar binnen klapt terwijl daarbij de bovenste helft 22 naar buiten klapt,zodat*er een afschaafhandeling plaatsvindt.

Indien de afschaafkanten voldoende scherp zijn zijn reeds geringe 30 aanlegkrachten voldoende om een afschaven veilig te stellen. Deze aanleg-krachten worden daardoor opgewekt ,dat het schip 1 langzaam in overeenstemming met de sidheid waarop het winnen van het materiaal plaatsvindt in de richting van de pijl 16 wordt bewogen,terwijl er daarbij zorg voor wordt gedragen,dat het schip 1 een weinig voor de zuigkop 7 uitijlt. Op deze 35 wijze wordt een zijdelings doorhangen van de transportleiding bewerkstelligd,waardoor de gewenste aanlegkrachten worden bereikt.

8005730 -6- 21558/CV/tl

Een andere mogelijkheid voor het opwekken van de aanlegkracht is te verkrijgen met behulp van de uitvoeringsvorm volgens fig.2. Deze figuur toont het onderste deel van fig.l. Overeenkomstige delen zijn van dezelfde verwijzingscijfers voorzien. Aanvullend is aan de zuigbuis 6 5 een spuitmondstuk 23 aangebracht welke via een leiding£4 in verbinding staat met een onder de transportporap 5 aangebrachte perspomp 25. Uit het spuitmondstuk 23 stroomt water met hoge snelheid in de richting van de pijl 26,zodat een aandrijving in de richting van de pijl 27 en een overeenkomende aanlegkracht voor de zuigkop 7 op de helling 20 ontstaat.

IQ Daarenboven is bij de uitvoeringsvorm volgens fig.2 een leiplaat 26 aangebracht,welke een zo goed mogelijke rechte geleiding in de geul 19 ' moet veilig stellen.

Zowel bij de uitvoeringsvorm volgens fig.l als ook bij die volgens fig.2 is de opwaartse beweging in de richting van de pijl 11 slechts zo 15 groot,dat de zuigkop 7 niet uit de geul 19 beweegt maar steeds in deze geul verblijft en daarmede ook in aanligging met de enigszins hellend verlopende wand 20 waar het winnen van het materiaal in wezen plaatsvindt. Daardoor wordt vermeden,dat de zuigkop 7 in de laag 17 geraakt en op grond van de zijlingse aandrijving in de richting van de pijl 27 20 hetzij door zijdelings doorhangen of terugstoten zich snel verplaatst en een winnen van het materiaal op de gewenste wijze slechts bij de helling 20 niet meer wordt bereikt.

De bij de opstelling volgens fig.l en 2 toegepaste zuigkop is op grotere schaal en in fig.3 van buiten gezien in perspectief en in fig.4 25 en op nog grotere schaal ongeveer voor de helft en in doorsnede afgebeeld. In de hieronder volgende beschrijving wordt gelijktijdig naar beide figuren verwezen.

De zuigkop 7 bestaat althans in hoofdzaak uit een kastvormig huis 28,dat althans in hoofdzaak vierkant is en aan zijn buitenvlakken 29 30 is voorzien van rechthoekige uitsparingen 30 aan de zijranden waarvan zich legersteunen 31 bevinden waarin een as 32 draaibaar is gelegerd. De as 32 ondersteunt een dubbele klap 33 waarvan de beide helften 21 en 22 zijn voorzien van snijkanten 34 en 35.

Aan de naar het huis 28 resp.de uitsparing 30 toegekeerde zijden 35 bevinden zich aan de beide delen 21 en 22 van de dubbele klep 33 zeven 36 en 37,die op dezelfde wijze zijn opgebouwd en althans in hoofdzaak 8005730 -7- 21558/CV/tl uit cirkelvormig gebogen stangen 38 en 39 bestaan,die aan de binnenzijde zijn bevestigd aan stangen 40 en 41 om een betere ondersteuning van de stangen 38 en 39 te verkrijgen.

De zeven 36 en 37 dekken dus de bij het openen van de delen 21 of 5 22 van de dubbele klep 33 gevormde openingen af,zodat geen grotere stenen of kluiten naar binnen kunnen treden. Bij de afbeelding volgens fig.4 is juist het onderste deel 21 van de dubbele klep geopend ,zodat de zeef 36 werkzaam is. Indien zich in deze stand voor de stangen 38 stenen of kluiten ophopen worden deze afgeworpen,indien de helft 21 zich naar binnen 10 beweegt en daarmede ook de zuigstroom op deze plaats ophoudt.

Bij de zuigkop volgens de fig.3 en 4 zijn aan iedere zijde van het vierhoekige huis 28 dubbele kleppen aangebracht. Hierdoor moet bereikt worden,dat een afschaafwerking ook nog aan de zijwanden van de geul 29 wordt bereikt. Opdat bij de opstelling van vier dubbele kleppen de zeven 15 36 of 39 elkaar niet onderling hinderen zijn deze telkens op naburige zijden verticaal versprongen.

20 8005730

Claims (15)

1. Werkwijze voor het winnen van onder water gelegen bezinksels met behulp van een vrij hangende zuigbuis welke aan zijn einde is voorzien van een zuigkop,welke langzaam in het bezinksel omlaag wordt bewogen,waarbij aan de zuigkop aanwezige losmaakmiddelen voor het losmaken van het 5 bezinksel worden bewogen, met het kenmerk,dat de beweging van de losmaakmiddelen plaatsvindt door een beweging van de zuigbuis.

2. Werkwijze volgens conclusie l,met het kenmerk,dat de zuigbuis aan zijn boveneinde wordt gedraaid.

3. Werkwijze volgens conclusie l,met het kenmerk,dat de zuigbuis na-10 bij zijn boveneinde continu op en neer wordt bewogen.

4. Werkwijze volgens conclusie 3, met het kenmerk,dat de op- en neergaande beweging zodanig wordt bemeten,dat de kop steeds onder de bovenkant van het bezinksel blijft.

5. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies,met het kenmerk, 15 dat het boveneinde van de zuigbuis continu zijdelings verder wordt bewogen.

6. Opstelling voor het uitvoeren van de werkwijze volgens conclusie 1 met een drijflihaam waaraan de zuigbuis hangt, terwijl aan het ondereinde van de zuigbuis zich een zuigkop bevindt waaraan de te bewegen losmaak- 20 middelen voor het losmaken van het bezinksel zijn aangebracht,met het kenmerk,dat de losmaakmiddelen vast met de zuigkop (7) en /of het onderste einde van de zuigbuis (6) zijn verbonden,terwijl het boveneinde van de zuigbuis (6,4) beweegbaar aan het drijflichaam (1) opgehangen is en verder middelen voor de voortdurende beweging van de zuigbuis zijn aange-25 bracht.

7. Opstelling volgens conclusie 6,met het kenmerk,dat de beweegbare ophanging van de zuigbuis uit een draaileger en de middelen voor het bewegen van de zuigbuis uit een draaiaandrijvingfcestaan.

8. Opstelling volgens conclusie 6 ,met het kenmerk,dat de beweegbare 30 ophanging van de zuigbuis uit een verticaal werkende hydraulische inrichting (10) met gasdrukaccumulator 0.0') voor het compenseren van het gewicht van de zuigbuis (4,5,6) en van de zuigkop (7) bestaan,terwijl de middelen voor de op en neerwaartse beweging van de zuigbuis uit een hydraulische, pneumatische of mechanische aandrijvingfcestaan.

9. Opstelling volgens conclusie 7,met het kenmerk,dat de zuigkop in de draairichting werkenden schaafkanten, schrapers ,vijzels of dergelijke bezit. 8005730 Zr -9- 21558/CV/tl

10. Opstelling volgens conclusie 8,met het kenmerk,dat de zuigkop (7) dwars op de op en neer gaande beweging verlopende snijkanten (34, 35) schrapers of dergelijke bezit.

11. Opstelling volgens conclusie 10, met het kenmerk,dat de snijkanten 5 (34, 35) zijn aangebracht op klappen,die bij de beweging van de zuigkop (7) in de ene richting naar buiten tegen aanslagen in een werkstand en bij beweging in de andere richting naar binnen in een ruststand klappen.

12. Opstelling volgens conclusie 11, met het kenmerk,dat de klappen dubbele klappen (8,33) zijn,die bestaan uit een hoek met elkaar vormende delen (21,22),waarbij in het hoekpunt van de beide een hoek met elkaar 10 insluitende delen een draaileger (31,32) aanwezig is en de door de beide delen (21,22) ingesloten kleinste hoek naar buiten gericht is.

13. Opstelling volgens conclusie 11 of 12, met het kenmerk,dat de klappen (8, 33) aan hun naar de zuigkop (7) toegekeerde zijde zijn voorzien van zeven (36),welke de invoeropening naar de zuigkop bij naar buiten 15 verzwenkte klap afdekken.

14. Opstelling volgens conclusie 8 of 9, met het kenmerk,dat de zuig-buis (6) boven de zuigkop (7) of/ en aan de zuigkop (7)7een met een bron (25) voor onder druk staand water verbonden dwars op de richting van de zuigbuis vanaf de zuigbuis weggericht spuitmondstuk is voorzien.

15. Opstelling volgens conclusie 6,met het kenmerk,dat aan de zuigkop (7) of dicht daarboven aan de zuigbuis (6) verticale leiplaten (26) zijn aangebracht. 25 8005730