DE1249175B - - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. C

E02f

Deutsche Kl.: 84 d - 3/76

Nummer: 1 249 175

Aktenzeichen: A 33190 V/84 d

Anmeldetag: 4. November 1959

Auslegetag: 31. August 1967

Die Erfindung betrifft einen Schwimmbagger, insbesondere einen Saugbagger, mit einer von einem Schwenkarm getragenen und mittels des Schwenkarmes auf die Gewässersohle absenkbaren Baggervorrichtung sowie mit einer Echolotanlage zur Feststellung der jeweiligen Lage der Baggervorrichtung in bezug auf die Gewässersohle.

Bei bekannten Schwimmbaggern dieser Art ist der Schwinger der Echolotanlage unmittelbar am Schiffskörper angeordnet und wird die jeweilige Lage der Baggervorrichtung in bezug auf die Gewässersohle aus der mittels der Echolotanlage ermittelten Wassertiefe und der Absenktiefe der Baggervorrichtung errechnet, die durch mechanische Mittel, z. B. aus der Länge des die Baggervorrichtung tragenden Schwenkarmes und dessen Neigungswinkel, ermittelt wird. Diese Methode zur Feststellung der jeweiligen Lage der Baggervorrichtung in bezug auf die Gewässersohle ist jedoch nicht nur verhältnismäßig umständlich, sondern führt auch zu Fehlergebnissen, wenn die Gewässersohle starke Unebenheiten aufweist, da sich die mit der Gewässersohle im Eingriff stehende Baggervorrichtung im allgemeinen nicht unter, sondern in einem gewissen Abstand hinter dem Schiffskörper befindet und bei stark unebener Gewässersohle daher die Wassertiefe im Bereich der Baggervorrichtung vielfach nicht mit der mittels der Echo-Iotanlage unmittelbar unter dem Schiffskörper ermittelten und zur Errechnung der Lage der Baggervorrichtung in bezug auf die Gewässersohle herangezogenen Wassertiefe übereinstimmt. Es ist zwar zur Vermeidung dieses Nachteiles bereits vorgeschlagen worden, den Schwinger der Echolotanlage mittels einer Haltevorrichtung, z.B. mittels eines Schwimmers, hinter dem Schwimmbagger unmittelbar über der Baggervorrichtung anzuordnen, doch hat dies wiederum den Nachteil, daß die Messungen der Echolotanlage durch die am hinteren Ende des Schiffskörpers befindlichen Schrauben des Schwimmbaggers akustisch gestört werden.

Die Erfindung bezweckt, die Nachteile der bekannten Schwimmbagger zu vermeiden, und besteht darin, daß der Schwinger der Echolotanlage so ausgebildet und in der Nähe der mit der Gewässersohle im Eingriff stehenden Baggervorrichtung derart am Schwenkarm der Baggervorrichtung angeordnet ist, daß lici gegebener Neigung bzw. bei gegebenem Neigimgsbereich des Schwenkarmes während des Baggerbctricbes die Schallwellen des Schwingers wenigstens den senkrecht unter dem Schwinger liegenden Punkt der Gewässersohle erreichen. Hierdurch wird erreicht, daß die Lage der Baggervorrichtung in bezug auf die Schwimmbagger, insbesondere Saugbagger

Anmelder:

Atlas-Werke Aktiengesellschaft,
Bremen, Stephanikirchenweide 1-19

Als Erfinder benannt:
Dr. Hans Kietz, Bremen

Gewässersohle auch bei stark unebener Gewässersohle jeweils unmittelbar mit Hilfe der von der Echolotanlage gemessenen Werte festgestellt werden kann.

Der Schwinger der Echolotanlage kann an dem Schwenkarm der Baggervorrichtung pendelnd aufgehängt sein. Außerdem kann der Schwinger quer zur Fahrtrichtung des Schwimmbaggers' eine schmalere Richtcharakteristik besitzen als in Fahrtrichtung.

Die Echolotariläge ist zweckmäßig mit einem Anzeigegerät versehen, das die Absenktiefe der mit der Gewassersohle im Eingriff stehenden Baggervorrichtung anzeigt. Hierbei kann die Kabelleitung, die den Schwinger der Echolotanlage mit dem Anzeigegerät auf dem Schwimmbagger verbindet, über Rollen geführt sein, durch deren Drehung beim Heben und Senken des die Baggervorrichtung tragenden Schwenkarmes das Anzeigegerät betätigt wird.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung besitzt das Anzeigegerät eine die Absenktiefe der Baggervorrichtung registrierende Schreibvorrichtung, deren umlaufender Schreibstift auf seiner Umlaufbahn jeweils mit einem Schaltkontakt für den Erregerstromkreis des Schwingers zusammenwirkt, der mittels einer mechanischen oder elektrischen Fernsteuerung entsprechend der gemessenen Absenktiefe des Schwingers verstellt wird. Zusammen mit dem Schaltkontakt kann noch ein Tsolierstreifen verstellt werden, der jeweils nach dem Aussenden eines Schallimpulses durch den Schwinger den von dem Echo des Schallimpulses bewirkten Schreibvorgang des Schreibstiftes an der der Absenktiefe der Baggervorrichtung entsprechenden Stelle des Registrierpapiers unterbricht. Dadurch wird erreicht, daß die Höhe des weggebaggerten Bodens in dem Echogramm sinnfällig dargestellt wird.

In vielen Fällen genügt es, unter Ausnutzung der vollen Breite des Registrierpapiers im wesentlichen nur die Tiefenzone zwischen dem Schwinger und

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einer wenige Meter unter der Baggervorrichtung liegenden Ebene in dem Echogramm darzustellen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung schematisch dargestellt, und zwar zeigt

Fig. 1 die Echolotanlage eines Saugbaggers nach der Erfindung und

F i g. 2 eine mit dem Anzeigegerät der Echolotanlage nach F i g. 1 zusammenwirkende Schreibvorrichtung.

Der als Saugbagger ausgebildete Schwimmbagger ist mit einem als Saugrohr ausgebildeten Schwenkarm 1 versehen, der um eine horizontale Achse 2 schwenkbar ist. Die Baggervorrichtung 4, die durch den Saugrohrkopf gebildet wird, läßt sich dadurch auf die Gewässersohle 3 herabsenken. Die Gewässersohle 3 hat von der Wasseroberfläche 5 einen Tiefenabstand 6. Diese Tiefe wird durch Wegnahme einer Bodenschicht durch die Baggervorrichtung 4 auf die Tiefe 7 vergrößert.

Zur Feststellung der jeweiligen Lage der Baggervorrichtung 4 in bezug auf die Gewässersohle 3 dient eine Echolotanlage mit einem Schwinger 8. Dieser Schwinger 8 ist in der Nähe der mit der Gewässersohle 3 im Eingriff stehenden Baggervorrichtung 4 am Schwenkarm 1 so aufgehängt, daß er einen freien Abstand 9 von der Gewässersohle 3 aufweist. Zu diesem Zweck ist die Kabelleitung 10, die den Schwinger 8 mit dem Anzeigegerät auf dem Schwimmbagger verbindet, über Rollen 11,12 geführt, durch deren Drehung beim Heben und Senken des die Baggervorrichtung 4 tragenden Schwenkarmes 1 das Anzeigegerät betätigt wird. Auf der Welle 13 der Rolle 11 ist eine Potentiometereinrichtung 14 angebracht, an der sich der Absenktiefe 15 des Schwingers 8 entsprechende Meßwerte einstellen. Durch übliche Verfahren der Fernsteuerung werden diese Meßwerte zur Verstellung eines Schaltkontaktes 25 der Schreibvorrichtung in der Weise benutzt, daß die ScTiälTaussendürig jeweils erst erfolgt, wenn der Schreibstift 19 der Schreibvorrichtung die der Absenktiefe des Schwingers 8 entsprechende Tiefenlinie passiert.

Die mit dem Anzeigegerät der Echolotanlage verbundene Schreibvorrichtung ist in F i g. 2 dargestellt. Darin ist 20 ein Registrierpapier, das von einer Vorratsrolle in der Richtung des Pfeiles 21 abläuft, während der Schreibstift 19, der an einem durch einen Motor 22 angetriebenen umlaufenden Band 23 befestigt ist, in regelmäßigen Zeitintervallen auf der Linie 24 von oben nach unten über das Registrierpapier 20 hinweggleitet.

Bei normalen Echolotanlagen, die zur Bestimmung der Wassertiefe mittels eines am Schiff fest eingebauten Schwingers dienen, erfolgt die Schallaussendung, wenn der Schreibstift der Schreibvorrichtung die Nullinie der Tiefenskala des Registrierpapiers passiert. Dabei stellt diese Nullinie die Wasseroberfläche oder eine dem Tiefgang des Schiffes entsprechende Linie dar. Zu diesem Zweck ist bei der Schreibvorrichtung nach der Erfindung am Band 23 ein Schaltkontaktgeber 18 angebracht, der mit dem im wesentlichen ruhenden Schaltkontakt 25 für den Erregerstromkreis des Schwingers 8 zusammenarbeitet. Im vorliegenden Fall, in dem der Abstand 15 des am Schwenkarm 1 angebrachten Schwingers 8 von der Wasseroberfläche 5 je nach der Absenktiefe der Baggervorrichtung 4 verschieden ist, wird zum

Zweck einer sinnfälligen Darstellung im Echogramm die Schallaussendung erst bewirkt, wenn der Schreibstift 19 bei seinem Lauf entlang der Tiefenskala den der jeweiligen Absenktiefe 15 des Schwingers 8 entsprechenden Tiefenwert erreicht. Dies wird dadurch bewirkt, daß der Schaltkontakt 25 in bezug auf die Nullinie 26 verstellbar angeordnet ist. Diese Verstellung des Schaltkontaktes 25 in Abhängigkeit von der Absenktiefe 15 des Schwingers 8 wird z. B. durch

ίο einen Servomotor 27, der von dem in F i g. 1 beschriebenen Potentiometer 14 gesteuert wird, mittels eines Seilzuges 28, der über Rollen 29 und 30 läuft, selbsttätig vorgenommen. An dem Seilzug 28 ist ferner ein Schaltzeichen 31 befestigt, das die Lage der Baggervorrichtung 4 anzeigt und entsprechend der Neigung des Schwenkarmes 1 mittels eines in der Zeichnung nicht dargestellten Stelltriebes verstellbar ist. Mit diesem Schaltzeichen 31 ist als Schreibunterbrecher ein Isolierstreifen verbunden, über den der Schreibstift 19 bei seinem Lauf hinweggleitet, so daß eine kurzzeitige Unterbrechung in der Aufzeichnung der durch die Breite der Richtcharakteristik des Schwingers 8 bedingten, scharf einsetzenden, aber nachhallartig ausklingenden Bodenechos an der Stelle der Baggervorrichtung 4 eintritt. Das in F i g. 2 dargestellte Echogramm zeigt ein sinnfälliges Bild, das sich ergibt, wenn der Schwenkarm 1 aus seiner horizontalen Lage allmählich zum Boden in die Arbeitsstellung abgesenkt wird. Die obere Linie 32 gibt die jeweilige Lage des Schwingers 8 in bezug zur Wasseroberfläche 5 an und entsteht durch elektrische Wirkung auf den Schreibstift 19 in dem Augenblick, wenn der Schwinger 8 zur Aussendung des Schallimpulses eingeschaltet wird. Die zweite Linie 33, die die Lage der Baggervorrichtung 4 angibt, entsteht durch die Wirkung des oben erwähnten Isolierstreifens, und zwar im linken Teil des Echogramms oberhalb der Gewässersohle 3 durch einen elektrischen Impuls bei Aufhebung der Unterbrechung der Wirkung auf den Schreibstift 19 und im rechten Teil des Echogramms die weiße Linie innerhalb der Bodenzone durch die kurzzeitige Unterbrechung der Schreibstiftwirkung. Die schwarz gezeichnete Fläche oberhalb der weißen Linie stellt die Höhe des an der betreffenden Stelle weggebaggerten Bodens dar, so daß eine laufende Kontrolle hinsichtlich der Menge des beim Arbeiten des Baggers weggebaggerten Bodens möglich ist.

Bei Schwimmbaggern mit veränderlichem Tiefgang kann durch entsprechende Verschiebung des Registrierpapiers 20 nach oben oder unten in Richtung des Pfeiles 34 oder durch zusätzliche Verstellung des Schaltkontaktes 25 in bezug auf die Nullinie 26 diese Tiefgangsänderung berücksichtigt werden, und zwar kann dies von Hand oder selbsttätig durch eine in Verbindung mit einem Tiefgangsmesser stehende Fernsteuerung bewirkt werden.

Wenn es nicht darauf ankommt, den Absenkvorgang der Baggervorrichtung 4 zur Gewässersohle 3 zu beobachten und aufzuzeichnen, sondern nur die Lage der Baggervorrichtung 4 in bezug auf die Gewässersohle 3 und die weggebaggerte Bodenhöhe möglichst genau ablesbar darzustellen, kann auch nur ein Ausschnitt des in F i g. 2 gezeigten Tiefenbereiches etwa zwischen dem rechten waagerechten Teil der Linie 32 und der durch Echowirkung aufgeschriebenen Gewässersohle 3 in vergrößertem Maßstab registriert werden, indem die Umlaufgeschwin-

Claims (8)

digkeit des Bandes 23 mit dem Schreibstift 19 entsprechend vergrößert wird und der Augenblick der Schallaussendung an den oberen Rand des Registrierpapiers 20 verlegt wird. Das Schauzeichen 31 ist in diesem Fall durch ein anderes zu ersetzen, das dem in größerem Maßstab aufgezeichneten Abstand der Baggervorrichtung 4 vom Schwinger 8 entspricht. Patentansprüche:

1. Schwimmbagger, insbesondere Saugbagger, mit einer von einem Schwenkarm getragenen und mittels des Schwenkarmes auf die Gewässersohle absenkbaren Baggervorrichtung sowie mit einer Echolotanlage zur Feststellung der jeweiligen Lage der Baggervorrichtung in bezug auf die Gewässersohle, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwinger (8) der Echolotanlage so ausgebildet und in der Nähe der mit der Gewässersohle (3) im Eingriff stehenden Baggervorrichtung (4) derart am Schwenkarm (1) der Bagger- ao vorrichtung (4) angeordnet ist, daß bei gegebener Neigung bzw. bei gegebenem Neigungsbereich des Schwenkarmes (1) während des Baggerbetriebes die Schallwellen des Schwingers (8) wenigstens den senkrecht unter dem Schwinger (8) liegenden as Punkt der Gewässersohle (3) erreichen.

2. Schwimmbagger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwinger (8) der Echolotanlage am Schwenkarm (1) der Baggervorrichtung (4) pendelnd aufgehängt ist.

3. Schwimmbagger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwinger (8) der Echolotanlage quer zur Fahrtrichtung des Schwimmbaggers eine schmalere Richtcharakteristik besitzt als in Fahrtrichtung.

4. Schwimmbagger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Echolotanlage mit einem Anzeigegerät versehen

ist, das die Absenktiefe (7) der mit der Gewässersohle (3) im Eingriff stehenden Baggervorrichtung (4) anzeigt.

5. Schwimmbagger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kabelleitung (10), die den Schwinger (8) der Echolotanlage mit dem Anzeigegerät auf dem Schwimmbagger verbindet, über Rollen (11,12) geführt ist, durch deren Drehung beim Heben und Senken des die Baggervorrichtung (4) tragenden Schwenkarmes (1) das Anzeigegerät betätigt wird.

6. Schwimmbagger nach Anspruch 4 oder 5, I dadurch gekennzeichnet, daß das Anzeigegerät eine die Absenktiefe (7) der Baggervorrichtung (4) registrierende Schreibvorrichtung besitzt, deren umlaufender Schreibstift (19) auf seiner Umlaufbahn jeweils mit einem in den Erregerstromkreis des Schwingers (8) eingeschalteten Schaltkontakt (25) zusammenwirkt, der mittels einer mechanischen oder elektrischen Fernsteuerung entsprechend der gemessenen Absenktiefe (15) des Schwingers (8) verstellt wird. J

7. Schwimmbagger nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zusammen mit dem Schaltkontakt (25) ein Isolierstreifen verstellt wird, der jeweils nach dem Aussenden eines Schallimpulses durch den Schwinger (8) den von dem Echo des Schallimpulses bewirkten Schreibvorgang des Schreibstiftes (19) an der der Absenktiefe (7) der Baggervorrichtung (4) entsprechenden Stelle des Registrierpapiers (20) unterbricht.

8. Schwimmbagger nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß unter Ausnutzung der vollen Breite des Registrierpapiers (20) im wesentlichen nur die Tiefenzone zwischen dem Schwinger (8) und einer wenige Meter unter der Baggervorrichtung (4) liegenden Ebene im Echogramm dargestellt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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