NO863810L - Sugeinnhoester for akva-planter og -dyr. - Google Patents

Description

SUGE-INNHØSTER FOR AKVA-PLANTER OG -DYR

TEKNISK OMRÅDE

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en suge-innhøster for akvaplanter og -dyr, og er spesielt uttenkt men ikke alene for styring av unyttige akvaplanter eller dyresorter.

BAKGRUNNSTEKNIKK

Tidligere er der fremskaffet forskjellige typer av akva-inn-høstere eller ugresskappere, idet disse drives på et prin-sipp hvor akvaplantene blir mekanisk avkappet ved enden av et bevegelig transportbelte, som deretter fører plantene ombord på innhøsteren. Slike innhøstere har den ulempe at høstingen ikke er selektiv, idet alt materiale over høyden for skjærebladene blir fjernet. Slikt maskineri har også en betydelig vekt, noe som krever et fartøy med forholdsvis stort dyptgående for å kunne romme maskineriet i et fartøy som har manøvrerbare proporsjoner. Dette er en ulempe med en akva-innhøster som hyppig trenger å være i virksomhet på grunt vann, fordi akvaplanter for det meste er mest fremtredende i grunt vann på grunn av lysgjennomtrengning .

Noen kjente akva-innhøstere blir understøttet av hjul eller skinner som er ført langs sjøbunnen (eller innsjøbunnen, etc.) for understøttelse av innhøsteren, istedenfor å bli understøttet av et flytende fartøy. Slike landba-serte maskiner har den ulempe at de ofte kan bevirke økologiske skader på sjøbunnen på grunn av den forstyrrelse som forårsakes av hjulene eller sporene.

Det er et ytterligere trekk ved kjente typer av flytende innhøstere at de normalt blir drevet ved hjelp av anord-ninger, f.eks. skovlhjul, som har lav virkningsgrad med hensyn til energiforbruk, og viktigere, skaffer ingen re-feranse til bunnen av vannansamlingen. Avdrift på grunn av vind og strømmer gjør en presis innhøstning av området vanskelig, om enn umulig. Innhøstningsmaskineri som går på hjul eller spor, skaffer god bakkereferanse, men bevirker betydelig forstyrrelse for substratet og skade på det økologiske akva-miljø.

Således er det en hensikt med den foreliggende oppfinnelse å skaffe en slik suge-innhøster for akva-planter og inn-høstere som vil rydde av veien eller minimere de omtalte ulemper på en enkel men effektiv måte, eller som i det min-ste vil skaffe brukeren et brukbart valg.

OMTALE AV OPPFINNELSEN

Følgelig går en side av oppfinnelsen ut på en fremgangsmåte for innhøstning av akva-planter og -dyr, omfattende følgende trinn: 1) å fremskaffe et fartøy som innbefatter en manøvrerbar dyse som rager ut derfra og er forbundet med en pumpe som er innrettet til å suge vann gjennom dysen, 2) å manøvrere fartøyet og/eller dysen for å plassere dysen i en stilling i nærheten av akva-planter eller —dyr som man ønsker å høste inn, 3) å drive pumpen for å suge vann og medfølgende akva-planter eller -dyr gjennom dysen, og 4) å slippe ut vannet og de medfølgende akva-planter eller -dyr fra pumpen til en ønsket utløpslokasjon.

Fortrinnsvis omfatter pumpen en pumpe med variabel hastighet, og fremgangsmåten innbefatter det å selektere strøm-ningshastigheten av vann gjennom pumpen for styring av den sugegrad som påføres dysen.

Fortrinnsvis blir dysen manøvrert gjennom et styrt sveipe-mønster i forhold til fartøyet under driften av pumpen. Fortrinnsvis blir fartøyet manøvrert i grunt vann ved styrt dreining av en flerhet av hjul med radialt utragende spiler, idet hjulene har en hovedsakelig horisontal akse, og er montert på fartøyet, slik at fartøyet kan heves eller senkes for å la endene av de nederste spiler komme i berøring med bunnen av vannsamlingen som fartøyet flyter på.

Ved en ytterligere side av oppfinnelsen går denne ut på en innhøster for akva-planter og -dyr omfattende et støtte-fartøy, en manøvrerbar dyse som rager ut fra fartøyet, og en pumpe som er innrettet til å suge vann og medfølgende akva-planter eller -dyr gjennom dysen, og slippe den ut på et ønsket utsijppssted.

Fortrinnsvis danner dysen den ytre ende av en dysearm som strekker seg radialt utover fra en hovedsakelig vertikal dreieanordning montert på fartøyet, og idet påvirkningsorganer er anordnet for dreibart å oscillere dysearmen om dreieanordningen, for derved å bevirke at dysen sveiper frem og tilbake gjennom en forhåndsbestemt bue.

Fortrinnsvis er høyden av dysearmen justerbar i forhold

til fartøyet.

Fortrinnsvis har pumpen en variabel strømningshastighet

som styres av operatøren av innhøsteren.

Fortrinnsvis er pumpen forsynt med en hjelpe-oppstartings-pumpe som er innrettet til å tilføre vann under trykk til sugekammeret for hovedpumpen, idet oppstartningspumpen kan settes i drift på kommando av en operatør for utspyl-ing av dysen og rensning av eventuelle blokkeringer deri.

Fortrinnsvis er fartøyet forsynt med en flerhet av hjul som kontrollert kan dreies ved hjelp av drivorganer, om en hovedsakelig horisontal akse, idet hvert hjul har en flerhet av radialt utragende spiler, og er montert på fartøy-et slik at hjulene kan heves eller senkes for å bringe endene av de nederste spiler i berøring med bunnen av vannsamlingen som fartøyet flyter i.

Fortrinnsvis er hvert hjul montert på enden av en arm

som er festet til fartøyet ved hjelp av en hovedsakelig horisontal dreieinnretning, idet hvert hjul kan heves eller senkes ved dreining av armen i forhold til fartøyet.

KORT OMTALE AV TEGNINGSFIGURENE

Uansett eventuelle andre former som kan ligge innenfor oppfinnelsens ramme, vil en foretrukken form for oppfinnelsen nå bli beskrevet ved et ikke-begrensende eksempel under henvisning til vedføyde tegning. Figur 1 er et skjematisk sideriss av en suge-innhøster i henhold til oppfinnelsen. Figur 2 er et skjematisk grunnriss av innhøsteren vist på figur 1. Figur 3 er et skjematisk oppriss av innhøsteren vist på figur 1. Figur 4 er et sideriss i større målestokk av dysepåvirk-nings- og styremekanismen for innhøsteren vist på figur 1. Figur 5 er et grunnriss av dyseoscillasjonspåvirknings-me-kanismen vist på figur 4.

UTFØRELSESFORMER FOR OPPFINNELSEN

Ved en foretrukken form for oppfinnelsen er en suge-inn-høster for akva-planter og/eller -dyr konstruert som føl-ger .

Innhøsteren omfatter et fartøy av en hvilken som helst passende form, men har fortrinnsvis form av en pram tildannet av to tette pontonger 1 som er plassert på hver side og festet til en midtre pram 2 med åpen topp, som fortrinnsvis har en kortere lengde enn pontongene 1, for derved å levne et område med åpent vann mellom pontongene ved det fremre av fartøyet. Den sentrale pram 2 blir benyttet til å understøtte og lokalisere en maskin 3 (fortrinnsvis en dieselmaskin) forbundet med hvdrauliske pumper 4 og 5. Inne i den sentrale pram 2 er der også plassert en sentrifugalpumpe 6 som blir drevet ved hjelp av en kobling 7 fra en hydraulisk motor 8 forbundet med og drevet av den hydrauliske pumpe 4 ved hjelp av hydrauliske liner 9.

Den hydrauliske motor 8 er fortrinnsvis en hydraulisk motor med variabel hastighet, styrt av passende hydrauliske ventiler (ikke vist) under styringen av en operatør fra dennes posisjon i en styrekabin 10. Styrekabinen er fortrinnsvis plassert ved den fremre ende av fartøyet, slik at operatøren har et godt utsyn over sugedysen (slik det vil bli omtalt nedenfor).

Sentrifugalpumpen 6 er fortrinnsvis en sentrifugalpumpe med stort volum, som er istand til å håndtere faste materialer, og er typisk av typen indusert vortex. Når der opereres med en viss mengde akva-materialer, kan det være nødvendig å benytte et riveorgan i pumpen for oppkapping av medbragt materiale til en størrelse som ikke vil hem-me pumpen.

Innløpet 11 til pumpen 6 er forbundet ved hjelp av en flek-sibel slange 12 til en hul dysearm 13 som er avsluttet ved sin fremre ende i en dyse 14 som rager forover fra fartøy-et. Utløpet 15 fra pumpen 6 er også forbundet med en flek-sibel slange 16 for utslipp av materialet fra pumpen til en ønsket utslippslokasjon.

Der er anordnet en dekselpumpe 17 som er drevet av motoren 3, og innrettet til å pumpe vann fra et innløp som er nedsenket i et sugehode (ikke vist) ved det bakre av far-tøyet, til opplagringen av hovedpumpen 6.

Hovedpumpen 6 blir startet opp ved hjelp av en hjelpesen-trifugal-oppstartningspumpe 18 som blir drevet av en hydraulisk motor 19 som får tilført hydraulisk fluidum under trykk fra den hydrauliske pumpe 5, som drives av motoren 3 og også brukes til å fremskaffe hydraulisk fluidum under trykk til forskjellige hydrauliske stempler på innhøster-en, slik det vil bli omtalt ytterligere i det følgende. Hjelpeoppstartningspumpen 18 trekker vann fra et innløp som er neddukket under fartøyet, og tilfører vann under trykk gjennom en leder 20 ved hjelp av en enveisventil 21 til et innløpskammer i hovedpumpen 6. På denne måte kan hjelpeoppstartningspumpen brukes til å fylle innløp-et hos hovedpumpen 6 med vann for oppstartning av hovedpumpen før drift.

Reservoarer av hydraulisk fluidum og brennstoff for motoren 3 kan passende være plassert i tanker 22 og 23 som befinner seg i pontongene 1. Dysearmen 13 blir passert og manøvrert av et apparat som nå vil bli omtalt spesielt under henvisning til figurene 4 og 5.

Dysearmen 13 blir understøttet av en vertikal aksel 24 som typisk er sveiset til dysearmen ved punktet 25. Som et velgbart trekk kan dysearmen som er vist horisontalt

på de vedføyde tegningsfigurer, være festet til den vertikale aksel 24 ved hjelp av en horisontal dreie-tapp, noe som gjør det mulig for dysearmen å bli vippet nedover til en forhåndsbestemt vinkelstilling.

Den vertikale aksel 24 er plassert inne i et rør 25, og aksialt understøttet inne i røret ved hjelp av en krage 26, slik at akselen rager ut fra toppen og bunnen av rør-et 25. Røret 25 er på sin side plassert på en plattform 27 og støttestrebere 28.

Plattformen 27 blir på sin side plassert ved hjelp av rul-ler 28 som står i inngrep med vertikale søyler 29 som strekker seg oppover fra en plattform 30 plasert på pontongene 1. Høyden av plattformen 27 kan justeres i forhold til støtteplattformen 30 ved at rullene 28 føres opp og ned inne i kanaler i søylene 29 under styring av et dobbelt-virkende hydraulisk stempel 31 som ved sin nedre ende 32

er festet til plattformen 30, og har sin øvre ende 33 forbundet med støttestolper 34 som på sin side står i inngrep med og støtter plattformen 27 og det vertikale rør 25. På denne måte kan hele plattformen 27 , røret 25, aksel 24 og dysearmen 13 beveges vertikalt ved drift av det hydrauliske stempel 31 som tilføres hydraulisk trykk fra pumpen 5 styrt av en ventil kontrollert av en opera-tør i kabinen 10.

Dysearmen 13 blir dreiet oscillerende om dreietappen tildannet av den vertikale aksel 24 ved hjelp av en påvirk-ningsmekanisme som omfatter radiale armer 35 (figur 5)

som strekker seg utover fra akselen 24 og ved sine ytre ender er forbundet med åk 36 som på sin side er forbundet med påvirkningsstenger 37 i hydrauliske sylindre 38, for-ankret ved sine motsatte ender til en støttebrakett 39

på plattformen 27. De hydrauliske stempler 38 blir be-tjent ved hydraulisk fluidum tilført fra pumpen 5 via en trykkoperert hydraulisk pilotventil, som blir aktivert automatisk ved enden av hver sveip av dysearmen 13, noe som reverserer strømmen av hydraulisk olje gjennom sy-lindrene 38, og følgelig retningen av oscillasjonen for dysearmen 13. Sveipehastigheten styres av en ventil i operatørens kabin 14 og lengden av sveipet blir justert ved endring av avstanden langs de radiale armer 34 og 35 hvor åkene 36 er plassert.

På denne måte kan dysearmen 13 bevirkes til å oscillere

om dreietappen for akselen 24 langs en forhåndsbestemt bue med en hastighet som er styrt av operatøren, samtid-

ig som høyden av dysearmen, og således av dysen 14, også

kan styres av operatøren ved hjelp av hydraulisk stempel 31.

Fartøyet kan drives frem i dypt vann ved hjelp av et hvilket som helst passende fremdriftsorgan, f.eks. en outboard motor eller en drivfot som påvirkes direkte eller indirek-te av motoren 3, eller alternativt taues til et ønsket driftssted i grunt vann. Når fartøyet er kommet til sted-et i det grunne vann, blir fartøyet posisjonert og manøv-rert ved hjelp av hjul 40 med horisontale akser og montert på endene av armer 41 som er dreibart montert på sid-ene av pontongene 1 ved hjelp av horisontale dreietapper 42, idet de kan dreies om disse ved hjelp av hydrauliske stempler 4 3 som kan operere mellom støtter 4 4 på armene 41 og støtteknaster 45 festet til pontongen. Drift av de hydrauliske stempler 43 bevirker at armene 41 dreier seg og således hever eller senker hjulene 40 i forhold til fartøyet. Ved den foretrukne form for oppfinnelsen er to slike sett av hjul og armer plassert på hver side av far-tøyet, og rager forover derfra, slik det fremgår av figurene 1 og 2.

Hvert hjul 40 er forsynt med radialt utragende spiler 46 som kan komme til inngrep med sjøbunnen (eller bunnen av en hvilken som helst samling av vann som fartøyet flyter i) ved senking av armen til en ønsket dybde. Hvert hjul er forsynt med en hydraulisk drivmotor 4 7 som kan dreie hjulet når den får krafttilførsel ved hydraulisk fluidum tilført under trykk fra pumpen 5 ved hjelp av styre-ventiler i operatørkabinen 10. Ved drift av disse styre-ventiler kan operatøren dreie hver av disse drivmotorer 47 uavhengig av hverandre, med en ønsket hastighet, og således bevirke at hvert spile forsynt hjul kan bevege seg fremover eller bakover, samtidig som det bukserer eller manøvrerer fartøyet til et ønsket sted. De to drivmotorer 47 kan selvsagt drives hver for seg, f.eks. en forover og en bakover, for å bevirke at fartøyet dreier seg på en ønsket måte.

Ved krav om ytterligere plassering av fartøyet kan også et ytterligere armpar 48 være anordnet ved det bakre av far-tøyet, idet disse er dreibart montert på pontongene ved hjelp av dreietapper 49A som styres av hydrauliske sylindre 50 på lignende måte som henholdsvis armene 41, dreie-tappene 42 og de hydrauliske sylindre 43. Armene 48 kan også være forsynt med spileforsynte hjul 49 som kan dreie seg fritt på endene av armene 48, og ikke er anordnet med hydrauliske drivmotorer.

Under bruk blir innhøsteren plassert på et sted hvor det er ønsket å høste akva-planter eller~dyr, hvoretter far-tøyet blir manøvrert til et ønsket sted og holdt i posisjon der ved å la de spileforsynte hjul 40 og 49 komme i berøring med sjøbunnen, og ved tilhørende manipulering av de hydrauliske motorer 47. Pumpen 6 kan deretter kjø-res med ønsket hastighet ved hjelp av den hydrauliske motor 8, noe som bevirker at vannet blir sugd inn i pumpen fra dysen 14, og ført ut gjennom utløpsslangen 16. Dysen 14 blir posisjonert vertikalt av operatøren ved hjelp av den hydrauliske sylinder 31, for således å plassere dysen på den ønskede dybde, og dysen blir deretter oscil-lert over en forhåndsbestemt sveipebane ved betjening av de hydrauliske stempler 38. Operatøren i kabinen 10 kan styre sveipehastigheten av dysen, og graden av suging som utøves av pumpen 6, for derved å oppnå den ønskede innhøstningsvirkning som kan variere avhengig av plasseringen, og den plante eller de dyr som det er ønsket å høste. Det direkte sugeprinsipp tillater at den kraft som påføres det materiale som skal høstes, kan justeres ved justering av pumpehastigheten og driftsdybden for dysen i vannsøylen. På denne måte muliggjøres der et område av innhøstningsfunksjoner. F.eks. kan fremdrifts-planen kreve total rengjøring av et område for fritids-formål, eller fjerning av flytende algematter for å forbedre et område visuelt, eller fjerne innflettede alge-materiale og dødt plantemateriale fra en sjøgressbunn for å forbedre lysgjennomslipning. Den mulighet som ligger i at innhøsteren kan fjerne materialet selektivt innbærer viktige implikasjoner, spesielt i forbindelse med økologisk følsomme områder.

Fordi det maskineriet som benyttes i innhøsteren i henhold til oppfinnelsen er forholdsvis lett av vekt, er det mulig å montere innhøsteren i en pram med grunt dyptgående tildannet av pontongene 1 og 2, for derved å muliggjø-re drift i grunt vann. Fordi lysgjennomtrengning er en hovedfaktor med hensyn til å begrense vanndybden hvor ak-va-planter kan gro, er muligheten for innhøsteren å kunne virke i meget grunt vann av stor betydning. Med den opp-drift som fremskaffes av de to pontonger 1 og den lille sentrale pram 2, kan suge-innhøsteren av den type som er vist på tegningsfigurene, trekke tilnærmet 175 mm fullt lastet, og dens bevegelige dyse 14 er istand til å inn-høste i mindre enn 30 0 mm vanndybde uten å trekke med seg betydelige mengder av luft fra overflaten. Driftsdybden kan ytterligere reduseres ved å anordne en skjerm over dysen 14 for å forhindre virvelvirkning. Muligheten for lite dyptgående hos innhøsteren i henhold til oppfinnelsen øker i betydelig grad området for den grunne vannan-samling som innhøsteren kan operere over, og således re-duserer behovet for og de økologiske skader som bevirkes av landbassert maskineri brukt i akva-omgivelser.

Det er et ytterligere trekk ved innhøsteren i henhold til oppfinnelsen at vannet og akva-materialet føres gjennom hovedpumpen 6 og føres ut gjennom den fleksible slange 16 som kan avlevere til et hvilket som helst sted. Slike steder kan typisk være: a) til en gitterseparator-kurv plassert på innhøsteren, b) til en gitterseparator-kurv på en transportørpontong, c) direkte over siden av fartøyet dersom forstyrrelse av

algebunnen skal være hovedformålet, eller

d) til en oppdriftspåvirket leveringsslange for pumping av materialene til stranden.

Det er et ytterligere trekk ved innhøsteren i henhold til oppfinnelsen at fremdrifts- og manøvreringssystemet som er fremskaffet ved de spiléforsynte hjul 40 og 49 gir en god bunnreferanse, og gjør således en nøyaktig innhøst-ning mulig. Der kreves lite energi for å drive fartøyet ved hjelp av denne fremgangsmåte, samtidig som forstyrrelse av substratet og økologien holdes på et minimum. Det er også mulig å styre plasseringen av fartøyet nøyaktig overfor avdrift på grunn av vind og strømmer.

Det er et ytterligere trekk ved den foreliggende oppfinnelse at hjelpe-oppstartningspumpen 18 kan benyttes under drift for opprensning av eventuelle blokkeringer som kan finne sted i dysen 14. Dersom en slik blokkering finner sted, kan operatøren rett og slett stoppe pumpen 6 ved betjening av styreventilen til den hydrauliske motor 8,

og deretter aktivisere oppstartningspumpen 18 ved hjelp av den hydrauliske motor 19, noe som bevirker at over-skytende oppstartnings- eller rensevann strømmer tilbake gjennom dysen 14, og tvinger vekk eventuell blokkering fra dyseenden.

Claims (10)

1. Fremgangsmåte for innhøstning av akva-planter og -dyr omfattende følgende trinn:

1) å fremskaffe et fartøy som innbefatter en manøvrerbar dyse som rager ut derfra og er forbundet med en pumpe innrettet til å suge vann gjennom dysen,

2) å manøvrere fartøyet og/eller dysen til å sveipe dysen fra side til side i henhold til et styrt sveipemønster i nærheten av akva-planter eller -dyr,

3) å drive pumpen for å suge vann og medført akva-planter eller -dyr gjennom dysen, og

4) føre ut vannet og medfølgende akva-planter eller -dyr fra pumpen til et passende utløpssted.

2. Fremgangsmåte for innhøstning av akva-planter og -dyr som angitt i krav 1, karakterisert ved at pumpen omfatter en pumpe med variabel hastighet, og fremgangsmåten innbefatter å selektere strømningshastigheten for vann gjennom pumpen for styring av den sugegrad som påføres dysen.

3. Fremgangsmåte for innhøstning av akva-planter og —dyr som angitt i enten krav 1 eller krav 2, karakterisert ved at dysen manøvreres gjennom det styrte sveipemønster i forhold til fartøyet under drift av pumpen .

4. Fremgangsmåte for innhøstning av akva-planter og —dyr som angitt i et av kravene 1-3, karakterisert ved at fartøyet blir manøvrert i grunt vann ved styrt rotasjon av en flerhet av hjul med radialt utragende spiler, idet hjulene har hovedsakelig horisontale akser og er montert på fartøyet slik at hjulene kan heves og senkes for å bringe endene av de nederste spiler i inngrep med bunnen av vannansamlingen som fartøyet flyter i.

5. Innhøster for akva-planter og -dyr, omfattende et støttefartøy, en manøvrerbar dyse som rager ut fra fartøy-et og er innrettet til å sveipe fra side til side i forhold til fartøyet, og en pumpe som er innrettet til å su-ge vann og medførte akva-planter eller -dyr gjennom dysen og føre dem ut til et passende avløpssted.

6. Innhøster som angitt i krav 5, karakterisert ved at dysen danner ytterenden av en dysearm som strekker seg radialt utover fra en hovedsakelig vertikal dreieinnretning montert på fartøyet, og at der er anordnet påvirkningsorganer for dreibart å oscillere dysearmen om dreieinnretningen for å bevirke at dysen sveiper frem og tilbake gjennom en forhåndsbestemt bue.

7. Innhøster som angitt i krav 6, karakterisert ved at høyden av dysearmen kan justeres i forhold til fartøyet.

8. Innhøster som angitt i et av kravene 5-7, karakterisert ved at pumpen har en variabel strøm-ningshastighet som kan styres av operatøren.

9. Innhøster som angitt i et av kravene 5-8, karakterisert ved at fartøyet er forsynt med en flerhet av hjul som kan dreie seg styrbart ved hjelp av drivorganer, om hovedsakelig horisontale akser, idet hvert hjul har en flerhet av radialt utragende spiler,

og er montert på fartøyet slik at hjulene kan heves eller senkes for å komme til inngrep med endene av de nederste spiler med bunnen av vannansamlingen som fartøyet flyter i.

10. Innhøster som angitt i krav 9, karakterisert ved at hvert hjul er montert på enden av en arm som er festet til fartøyet ved hjelp av en hovedsakelig horisontal dreieinnretning, og at hjulet muliggjør heving og senkning ved dreining av armen i forhold til fartøyet.