DE2701393A1 - Einrichtung mit einem traegerschiff zur gewinnung von auf dem meeresboden lagernden mineralien - Google Patents

Description

• Einrichtung sit einen Trägerschiff zur Gewinnung von auf
• den 1.resboden lagernden Mineralien Die Erfindung betrifft eine Einrichtung mit einem Trägerschiff zur Gewinnung von auf den Meeresboden, vorzugsweise der Tiefsee, lagernden Mineralien.
• Bb ist bekannt, daß in den Weltueeren und insbesondere auf den Meeresboden riesige Mengen an Mineralien zu finden sind. Derartige Mineralvorkommen werden häufig Jedoch nur in großen Tiefen von z.B. 900 m bis 4500 m unterhalb des Meeresspiegels angetroffen, wodurch sich technische Schwierigkeiten bei ihren Abbau ergeben, die bis heute noch nicht überwunden werden konnten. Eine Schwierigkeit ergibt sich beispielsweise aus de Umstand, daß in einer Tiefe von 4500 m unterhalb des Meeresplegels ein Druck von 450 kp/em2 herrscht. Abgesehen davon ergeben sich bei Arbeiten im Meer Probleme durch oberflächenwinde, Wellenbewegungen und Strömungen unterhalb des Meeresspiegels. Die konventionellen Techniken und Geräte zur Gewinnung von Mineralien eignen sich daher nur unbefriedigend auch zur Gewinnung von Mineralien in derart großen Tiefen.
• Zum Abbau und zur Gewinnung von Mineralien auf den Meeresboden der Tiefste sind zwar bereits verschiedene Spezialvorrichtungen bekannt geworden, die Sauggerite, Kratzen, Schaufeln oder dergleichen aufweisen, doch haben sich Versuche mit derartigen Vorrichtungen als nicht erfolgreich erwiesen, weil insbesondere das Steuern bzw. genaue Fuhren solcher Vorrichtungen in groben Tiefen schwierig ist und erhebliche Energien benötigt werden, um die Mineradien vom Meeresboden an die Wasseroberfläche zu bringen.
• Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs bezeichneten Art zu schaffen, mit der unter Vermeidung der genannten Schwierigkeiten ein wirtschaftlicher Abbau von Mineralien insbesondere in der Tiefsee möglich ist. Diese Einrichtung soll außerdem so ausgebildet sein, daß sowohl zur Gewinnung der Mineralien als auch zum Heben der gewonnenen Mineralien an die Oberfläche zwecks weiterer Aufbereitung nur wenig Energie benötigt wird. Abgesehen davon muß die Einrichtung natürlich leicht und genau steuerbar sein und im Vergleich zu bekannten Einrichtungen die Förderung erheblich größerer Mineralvorkommen ermöglichen.
• Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung gekennzeichnet durch wenigstens eine selbstangetriebene, auf dem Meeresboden verfahrbare und ein Abbau- und Fördergerät aufweisende Gewinnungsmaschine, die zur Aufnahme der mit dem Abbau-und Fördergerät gewonnenen Mineralien einen lösbar angebrachten, nach dem Beladen durch einen aufblasbaren Ballon an die Wasseroberfläche bringbaren Sammelbehälter trägt, an dem Mittel zum Aufblasen des Ballons befestigt sind.
• Zweckmäßig sind eine Vielzahl von Gewinnungamaschinen vorgesehen, die mit Hilfe von Sonargeraten geführt und gesteuert werden, so daß eine sehr ergiebige und wirkungsvolle Gewinnung der Mineralien innerhalb eines bestimmten Bereichs des Meeresbodens möglich ist.
• Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
• Die Erfindung wird nachfolgend in Verbindung mit der beiliegenden Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
• Es zeigen: Fig. 1 eine schematische, perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Einrichtung; Fig. 2 eine Draufsicht auf das Trägerschiff der Einrichtung nach Fig. 1; Fig. 3 eine schematische, teilweise weggebrochene Draufsicht auf das Lenksystem der Einrichtung nach Fig. 1; Fig. 4 eine schematische Seitenansicht eines Teils der erfindungsgemäßen Einrichtung, insbesondere das auf der Wasseroberfläche schwimmende Trägerschiff und eine von diesem gehaltene und gesteuerte, auf dem Meeresboden befindliche Gewinnungsmaschine; Fig. 5 die Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Gewinnungsmaschine; Fig. 6 eine Draufsicht auf die Gewinnungsmaschine nach Fig. 5; Fig. 7 einen Teilschnitt durch die Gewinnungsmaschine nach Fig. 5, insbesondere des Sammelbehälters und dessen Lage relativ zur Gewinnungsmaschine; Fig. 7a ein vergrößerter Schnitt längs der Linie 7a-7a der Fig. 7 und eines der Mittel zum Befestigen des Sammelbehälters an den Haltekabeln der Gewinnungsmaschine; Fig. 8 einen vergrößerten, teilweise weggebrochenen Teilschnitt des Sammelbehälters und dessen Halterung auf der Gewinnungsmaschine; Fig. 9 einen der Fig. 8 ähnlichen Schnitt, aus dem ersichtlicht ist, wie ein gefüllter Sammelbehälter von der Gewinnungsmaschine gelöst wird; Fig. 10 eine vergrößerte Seitenansicht eines Teils des Abbau-und Fördergerätes der Gewinnungsmaschine; Fig. II die vergrößerte, perspektivische Ansicht eines Abbau- und Förderelementes des Abbau- und Fördergerätes nach Fig. 10; Fig. 12 in vergrößerter Darstellung einen Teilschnitt längs der Linie 12-12 der Fig. 1 durch ein Überdruckventil des den Sammelbehälter an die Oberfläche transportierenden Ballons; und Fig. 13 das Blockdiagramm des Steuersystems für die erfindungsgemäße Einrichtung.
• Gemäß Fig. 1 enthält die erfindungsgemäße Einrichtung A zur Gewinnung von auf dem Meeresboden lagernden Mineralien ein auf der Wasseroberfläche schwimmendes Trägerschiff S, eine Vielzahl von vom Trägerschiff S gehaltenen und gesteuerten Gewinnungsmaschinen M, wenigstens einen Leichter B zum Aufnehmen und Speichern der vom Meeresboden herangebrachten Mineralien und eine Vielzahl von Bergungsschiffen P, von denen Mineralien enthaltende, an die Oberfläche schwebende Sammelbehälter C aufgenommen, in den Leichter B entleert und zum Trägerschiff S transportiert werden, bevor diese zur Gewinnungsmaschine M zurückgebracht werden, um sie erneut zu füllen.
• Ein Teil eines Lenkungssystems für die Gewinnungsmaschinen M ist in Fig. 1 mit dem Buchstaben G bezeichnet.
• Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält das Trägerschiff S an der Steuerbord- und Backbordseite sowie am Bug je einen trockenen Liegeplatz 10,11 bzw. 12, auf dem eine Gewinnungsmaschine M gewartet oder, falls sie nicht gebraucht wird, abgelegt werden kann. Jedem Liegeplatz sind zwei schwenkbare Laufkräne 13 und 14 zugeordnet. Von diesen Laufkränen 13 und 14 sind je zwei Taue 15,16 und 17,18 gehalten und gesteuert, deren andere Enden mit einer Gewinnungsmaschine M verbunden sind, um diese zu halten und zu steuern. Die beiden Taue 15 und 16 sind in der Nähe des rückwärtigen Teils und an den beiden Seiten mit der Gewinnungsiaschine M verbunden und dienen dazu, leere Sammelbehälter C abzusenken und zur Gowinnungsiaschine M zu transportieren. Die beiden anderen Taue 17 und 18 dagegen sind in der Nähe des vorderen Teils mit dem Hauptteil der Gewinnungsmaschine M verbunden und dienen dazu, diese zu halten und zu steuern. Zwecks Energiezufuhr sind mit den auf der einen Seite der Gewinnungsmaschine befindlichen Tau 18 Stromversorgungskabel 19 verbunden, während von dem auf der anderen Seite der Gewinnungsiaschine befindlichen Tau 17 Steuerkabel 20 getragen sind, durch die in Richtung der Gewinnungsiaschine M oder in Richtung des Trägerschiffes S elektrische Steuersignale geleitet werden, um Fernsehsignale von der GewiMungsmaschine M zum Trägerschiff S zu übertragen.
• Jede Gewinnungspaschine M enthält einen Hauptteil 21 (Fig. 5 und 6) mit einer nach rückwärts erstreckten Tragfläche 22 für einen Sammelbehälter C und wird mit Hilfe von zwei endlosen, an den beiden Seiten des Hauptteils 21 vorgesehenen endlosen Laufbahnen 23 und 24 sowie einer Kombination aus unterhalb der Tragfläche 22 angeordneten Rädern 25 und 26 und endlosen Laufbahnen 27 und 28 getragen und angetrieben. Zum Antrieb der Laufbahnen 23,24,27 und 28 bzw. um die Gewinnungsmaschine M auf dem Meeresboden vorwärts zu bewegen, ist ein geeigneter Antrieb, z.B. ein nicht dargestellter Elektromotor im Hauptteil 21 vorgesehen, der durch das Stroiversorgungskabel 19 vom Trägerschiff S aus mit Strom versorgt wird. Jede Gewinnungsnaschine M trägt am vorderen Ende ihres Hauptteils 21 zwei nach außen und vorn geöffnete bzw. erstreckte Ausleger 29 und 30, die Je eine Kratzkette 31 tragen, die über ein Antriebskettenrad 32 am inneren Ende des Auslegers und ein frei laufendes Kettenrad 33 am äußeren Ende des Auslegers gelegt ist. An Jeder Kratzkette 31 ist entsprechend Fig. 10 und 11 eine Vielzahl von ii wesentlichen identischen Abbau- und Förderorganen vorgesehen, die entsprechend Fig. 10 und 11 Je eine Gleitkufe 35 mit Je einer abgerundeten Stirnfläche 36 und zwei an entgegengesetzten Enden nach oben ragenden Ansätzen 37,38 und 39,40 aufweisen, mittels denen die Gleitkufen 35 an der Kratzkette 31 befestigt sind. An die eine Seitenfläche Jeder Gleitkufe 35 ist der eine Rand eines gebogenen grats bleches 41 geschweißt oder auf andere Weise angebracht, und Jedes Kratzblech 41 weist an seinem unteren Ende eine Vielzahl von nach unten ragenden Zähnen 42 auf. Zur Versteifung und Festigung der Abbau- und Förderorgane ist je eine Versteifungsplatte 43 vorgesehen, die hinter das Kratzblech 41 und an die Seite der Gleitkufe 35 geschweißt ist.
• Beim Gebrauch wird die Kratzkette angetrieben oder um die Kettenräder gedreht, wobei die Abbau- und Förderorgane 34 am Meeresboden entlanggezogen werden und die Gleitkufen 35 dafür sorgen, daß einerseits die Zähne 42 der Kratzbleche 41 nicht zu tief in den Meeresboden eindringen und andererseits die Abbau- ud Förderorgane 34 sich eng der Kontur des Meeresbodens anschmiegen. Die beabstandeten Zähne 42 ermöglichen, daß kleine Teilchen aus Schlamm, Schlick, Sand und dergleichen aussortiert werden und am Meeresboden verbleiben, wohingegen Mineralklumpen N von den Kratzblechen 41 längs des Auslegers in Richtung der Mitte der Bewegu«pbahn der Gewinnungsmaschine M mitgenommen werden, so daß dort Schwaden bzw. Anhäufungen von Mineralklumpen entstehen.
• Am vorderen Ende trägt die Gewinnungsmaschine M einen nach oben ragenden Mast 44, an dessen oberen Ende eine Kombination 45 aus Suchscheinwerfer und Fernsehkamera befestigt ist, um die Bewegungsbahn der Gewinnungsmaschine auszuleuchten und eine visuelle Anzeige des Zustandes des Meeresbodens zu ermöglichen.
• Nahe des oberen Ende des Mastes 44 sind zwei Taue 46 und 47 befestigt, deren andere Enden mit den Auslegern 29 und 30 an einer zwischen deren Enden befindlichen Stelle verbunden sind, um die Ausleger in eine aufrechte, in Fig. 5 gestrichelt angedeutete Stellung zu bringen, wenn sie nicht in Benutzung sind. An den äußeren Enden der Ausleger 29 und 30 sind außerdem feststehende Fernsehkameras 48 und 49 befestigt.
• Im mittleren Teil der Gewinnungsmaschine M ist außerdem ein endloses, um zwei Kettenräder oder Rollen 51 und 52 gelegtes Förderband 50 vorgesehen, um die vorgelegten Mineralklumpen N nach oben zu einer Öffnung 53 im Deckel des Sammelbehälters C zu transportieren und diesen mit Mineralklumpen N zu füllen, die mit Hilfe der Kratzkette 31 bzw. /:nr egern 29 und 30 getragenen Abbau- und Förderorgane 34 gewonnen und nach innen transportiert werden.
• Die Sammelbehälter C weisen an zwei gegenüberliegenden Seiten Je eine Tauklemme 54 bzw. 55 auf, die lösbar mit den Tauen 15 und 16 verbunden und mit kontrollierter Absenkgeschwindigkeit bis zur Tragfläche 22 gesenkt und geführt werden können.
• Gemäß Fig. 7 bis 9 und 13 weist die Tragfläche 22 eine Vorder.
• wand 56 und eine nachgiebig getragene Platte 57 mit zwei parallelen, beabstandeten Schlitzen bzw. Öffnungen 58 und 59 auf, in denen Je ein endloses Band bzw. eine endlose Kette 60 bzw. 61 angeordnet ist. Die Bänder oder Ketten 60 und 61 sind um zwei reversierbare Rollen oder Kettenräder 62 und 63 gelegt, die mit einem geeigneten, reversierbaren Antrieb verbunden sind, so daß die Bänder oder Ketten 60 und 61 in entgegengesetzte Richtungen gedreht werden können und der Sammelbehälter C in jede beliebige Richtung gedreht werden kann. Die Platte 57 ist mit Hilfe geeigneter Mittel, z.B. Federn 64, federnd gelagert, und unterhalb der Platte 57 sind Schalter 65 oder andere geeignete Organe derart angeordnet, daß das Gewicht der Mineralklumpen, sobald der Sammelbehälter C bis zu einer vorgewählten Höhe mit Mineralien gefüllt ist, ein derartiges Absenken der Platte 57 und Anlegen der Platte 57 an den Schalter 65 gegen die Vorspannung der Federn 64 bewirkt hat, daß eine nicht dargestellte Steuervorrichtung betätigt und die Vorwärtsbewegung der Gewinnungsmaschine M unterbunden wird. Mittels einer schematisch dargestellten Verzögerungseinrichtung (Fig. 13), die ebenfalls mit dem Schalter 65 und dem Antrieb der Gewinnungsmaschine verbunden ist, wird dann das Förderband 50 nach einer vorgewählten Zeitverzögerung von beispielsweise 30 Sekunden oder dergleichen nach dem Anhalten der Gewinnungsmaschine M ausgeschaltet. Und mittelbar danach schaltet die Verzögerungseinrichtung einen in Fig. 7a angedeuteten Freigabemechanismus 55' ein, welcher den Tauklenen 54 und 55 zugeordnet ist und den Sammelbehälter C von den Tauen 15 und 16 löst. Anschließend wird der mit den Kettenrädern oder Rollen 62 und 63 oder mit einer dieser Rollen oder Kettenräder 62 und 63 verbundene Antrieb in einer ersten Richtung eingeschaltet, um den gefüllten Sammelbehälter C mittels der Bänder oder Ketten 60 und 61 zum rückwärtigen Ende der Gewinnungsmaschine M zu transportieren und auf dem Meeresboden abzusetzen, wie in Fig. 5 durch die strichpunktierte Linie angedeutet ist. Um diesen Vorgang zu erleichtern, ist am rückwärtigen Ende der Tragfläche 22 eine geeignet geneigte Rampe 66 vorgesehen.
• Der Sammelbehälter C enthält außerdem einen angelenkten Deckel, der am oberen Ende des Sammelbehälters C zwei angelenkte Abschnitte 67 und 68 aufweist, ferner einen aufblasbaren Ballon, der unterhalb der schwenkbaren Abschnitte 67 und 68 angeordnet ist, sowie eine Gaspatrone 70 oder irgendeine andere Einrichtung zur Erzeugung eines Gas- oder Luftdrucks, die im Sammelbehälter befestigt und mittels einer Leitung 71 mit dem Ballon 69 verbunden ist. Mit den Abschnitten 67 und 68 ist ein geeigneter Zeitschalter 72 verbunden, der die Abschnitte 67 und 68 öffnet, wenn der Samprelbehälter von der Tragfläche 22 abtransportiert ist, und außerdem die Gaspatrone 70 einschaltet, um den Ballon 69 aufzublasen.
• Die Gaspatrone 70 kann in beliebiger Weise ausgebildet sein und z.B. festen Treibstoff oder dergleichen enthalten, sofern dieser nur ausreichenden Gasdruck erzeugen kann, um den Ballon auch bei den Drucken aufblasen zu können, die in den größten zum Arbeiten mit der Gewinnungsmaschine vorgesehenen Tiefen herrschen.
• Jeder Sammelbehälter C trägt außerdem ein geeignetes Ultraschallunterwasser-Ortungs bzw. Unterwasser-Schallmeßsystem 73 (im folgenden kurz wSonargerätw bezeichnet), das ein in vorgewählter Weise codiertes, für den Jeweiligen Sammelbehälter charakteristisches Signal aussendet, so daß sowohl die Jeweilige Lage als auch die Identität Jedes Sammelbehälters Jederzeit von der Oberfläche her festgestellt werden kann, was das Bergen angehobener Sammelbehälter erleichtert.
• Gemäß Fig. 12 ist die Hebeeinrichtung bzw. der Ballon 69 Jedes Sammelbehälters mit einem geeigneten Überdruckventil 74 versehen, damit eine Druckdifferenz von beispielsweise 1,4 kp/cm2 (20 psi) zwischen dem Innenraum des Ballons und der Umgebung aufrechterhalten und ein Reißen des Ballons verhindert wird, wenn sich dieser der Wasseroberfläche nähert und der Druck der Umgebung des Sammelbehälters immer Keiner wird.
• Das Lenksystem G für die Gewinnungsmaschinen M auf dem Meeresboden ist in Fig. 1,3 und 4 dargestellt. Es enthält für Jede Gewlanungsnaschine M ein Sonargerät 75, das auf einem schlittenartigen Gestell 76 befestigt und mit einem Kabel 77 verbunden ist, das sich längs des Meeresbodens über eine Strecke von beiipielsweise etwa einem Kilometer bis etwa zehn Kilometer zu einem ii Meeresboden verankerten und einen Kabelmeterzähler 79 enthaltenden Kabelhalter 78 erstreckt, von dem das Kabel 77 zu einer BoJe 80 an der Wasseroberfläche verläuft. Der Kabelhalter 78 enthält ein Sonargerät 81. Eine im wesentlichen gleichartige Anordnung, bestehend aus einem Sonargerät 82 und einem schlittenartigen Gestell 83, ist mit einem Kabel 84 verbunden, das sich zu einem einen Kabeleterzahler 86 und ein Sonargerät 88 enthaltenden Kabelhalter 85 und von dort bis zu einer BoJe 87 auf der Wasseroberfläche erstreckt.
• Die Sonargerate und Kabelhalter sind etwa in der aus Fig. 3 ersichtlichen Weise angeordnet, wobei die Sonargeräte 75 und 82 und ihre Gestelle 76 und 83 einen Abstand von beispielsweise 10 bis 40 km aufweisen und die Kabel 77 und 84 etwa parallel zueinander angeordnet sind.
• Beil Betrieb werden mittels einer Empfangs einheit 89 der Gewinnungsiaschine M, die zwei seitliche Sensoren 90 und 91 aufweist, die hinter einer mit einer Öffnung versehenen Platte 92 angeordnet sind, Signale beispielsweise vom Sonargerät 82 empfangen, sobald die Sonargeräte und Kabel in der aus Fig. 3 ersichtlichen Weise angeordnet sind und die Gewinnungsmaschine M auf den Meeresboden abgesenkt und entsprechend tig. 3 in der Nähe eines der beiden Sonargeräte 75 oder 82, beispielsweise in der Nähe des Sonargerätes 75 positioniert ist, was von der Strömungsrichtung abhängt. Die Gewinnungsmaschine M tastet daher, nachdem sie in Betrieb genommen ist, die sonaren Signale des Sonargerätes 82 ab und bewegt sich in gerader Linie auf dieses Sonargerät 82 zu, wobei sie lang des im wesentlichen geraden, eng begrenzten und zwischen den beiden Sonargeräten 75 und 82 liegenden Weges Mineralklumpen aufsammelt. Nachdem die Gewinnungsiaschine M den Weg zwischen den Sonargeräten 75 und 82 zurUckgelegt hat, werden die Kabel 77 und 84 durch die Kabelhalter 78 und 85 angezogen, so daß die Gestelle 76 und 83 längs des Meeresbodens entlanggleiten und die Sonargeräte 75 und 82 neu positioniert werden. Ein Ablesen der Kabelmeterzähler 79 und 86 ermöglicht eine Anzeige bzw. eine genaue Festlegung der neuen Position der Gewinnungsmaschine M. Nachdem daher die Gewinnungsmaschine M entsprechend zurUckgefahren und wieder in der Nähe des Sonargerätes 75 angeordnet ist, kann erneut der Weg zwischen den beiden Sonargeräten 75 und 82 durchfahren werden, wobei in hohem Maße sichergestellt ist, daß in dem durch die Sonargeräte und die Kabel begrenzten Bereich des Meeresbodens nahezu das gesamte Mineralvorkommen abgebaut wird.
• Jede Gewinnungsmaschine M besitzt vorzugsweise eine solche Größe, daß ihre Ausleger 29 und 30 die Mineralien innerhalb eines etwa 35 Meter breiten Bereiches abbauen, wenn die Gewinnungimaschine über den Meeresboden bewegt wird.
• Vorzugsweise sind außerdem drei Gewinnungsiaschinen M nebeneinander oder keilförmig oder in eine. beliebigen anderen Muster angeordnet, so daß ein etwa 100 Meter breiter Streifen gleichzeitig abgebaut werden kann. Mit drei solchen Einheiten, bestehend aus den einfachen selbstangetriebenen und ferngesteuerten Gevinnungsuaschinen, den ldsbaren Sammelbehältern für die Mineralien und den frei schwebenden Hebeballons, können innerhalb von 24 Stunden die Mineralklumpen eines Bereichs von etwa fünf Kilometer Länge gesammelt werden, d.h. mit drei erfindungsgemäßen Gewinnungsmaschinen lassen sich bis zu 100 Tonnen Mineralklumpen pro Stunde abbauen. Legt man einen Wert von etwa 1000.-bis 2000.-- DM (400 bis 800 Dollar) pro Tonne zugrunde, lassen sich mit der erfindungsgemäßen Einrichtung innerhalb von 24 Stunden Mineralerze im ert von etwa 2,5 Millionen DM ( 1 Million Dollar) abbauen.
• Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Einrichtung besteht darin, daß durch die Verwendung von unabhängigen Hebeeinrichtungen bzw. aufblasbaren Ballons zum Anheben der abgebauten Erze an die Wasseroberfläche keineswegs diejenigen großen Energien benötigt werden, die bisher erforderlich waren, um die am Meeresboden geförderten Mineralien an die Wasseroberfläche zu transsortieren.
• Die Taue 15 und 16 zum Absenken und Führen der Sammelbehälter C zu den Gewinnungsmaschinen M werden durch einen nicht dargestellten Rechner, durch einen ebenfalls nicht dargestellten Meterzähler und ebenfalls nidt dargestellte Höhenmesser auf den Gewinnungsmaschinen M gesteuert, während die Fortbewegungsgeschwindigkeit der Gewinnungsmaschinen M in Abhängigkeit von der Belastbarkeit der Ausleger 29 und 30, der KratzkeUen 31 und des Förderbandes 50 gesteuert wird. Die Fortbewegungsgeschwindigkeit der Gewinnungsmaschine ist nämlich beispielsweise von der Belastung abhängig, die durch den Betrieb des Abbau- und Fördergerätes ausgeübt wird, dessen Abbau- und Förderorgane über den Meeresboden kratzen, wodurch übergroße Belastungen der Gewinnungsmaschine an sich vermieden werden. Die Abbau- und Förderorgane 34, mittels denen die Mineralklumpen gesammelt und am Meeresboden entlangtransportiert werden, bewirken dabei gleichzeitig bereits am Meeresboden eine Trennung der Mineralklumpen von unerwünschten und Uberflüssigen Materialien, wodurch das Problei der Trennung weitgehend beseitigt und diejenige Energie eingespart wird, die erforderlich ist, um auch die unerwünschten Materialien an die Wasseroberfläche zu befördern, wie es bei allen bekannten Einrichtungen erforderlich ist. Die erwähnten Kabelhalter können im Bedarfsfall mit Sprengladungen oder dergleichen im Meeresboden verankert werden.
• Die drei Gewinnungsmaschinen, die bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendet werden, können in Abhängigkeit von der Richtung der Meeresströmung in Form eines echts-, inks-, oder Gänsekeils angeordnet sein und werden während der Gewinnung der Mineralklumpen vom Meeresboden vorzugsweise immer vorwärts gegen die Meeresströmung bewegt. Hierdurch ergibt sich ein sauberes Gesichtsfeld für die Fernsehkameras, so daß Hindernisse und dergleichen beobachtet und Verwicklungen der Taue der einzelnen Gewinnungsmaschinen verhindert werden können. Die Gewinnungsmaschinen könnten außerdem auf dem Abbauweg in einem Abstand von 60 bis 600 m (200 bis 2000 Fuß) operieren, was von der Wassertiefe und der Art der beteiligten Meeresströmungen abhängt. Die Meeresströmung wird in dem angegebenen Fall schließlich bewirken, daß die heraufschwebenden Sammelbehälter achtern des Trägerschiffes S in einem Bereich erscheinen, in dem sie von den Bergungsschiffen P und Leichtern B leicht übernommen werden können.
• Gemäß Fig. 1 können die Bergungsschiffe P mit magnetischen Klemmbacken oder Hebezeugen 93 versehen sein, mit denen die Sammelbehälter angehoben und an Bord eines Bergungsschiffs P gebracht werden, wenn die Bergungsschiffe P mit ihrem einen Spalt aufweisenden Bootskörper einen Ballon 69 umgriffen haben.
• Nachdem sich der Sammelbehälter auf dem Bergungsschiff P befindet, wird der Ballon 69 entlüftet und im Deckel des Sammelbehälters untergebracht, der dan verschlossen und verriegelt wird, nachdem auch eine neue Gaspatrone oder Luftquelle für den nächsten Hebevorgang im Sammelbehälter untergebracht worden ist. Der Sammelbehälter wird dann zu der hierfür vorgesehenen Aufstellfläche des Bergungsschiffs P gebracht und dort verriegelt, wobei die Abstellfläche beispielsweise 24 Sammelbehälter entsprechend 480 Tonnen Mineralien aufnehmen kann. Nachdem ein Bergungsschiff P die seiner Kapazität entsprechende Anzahl von Sammelbehältern aufgenommen hat, fährt es zu einem Leichter B, wo der Inhalt der Sammelbehälter abgeladen wird.
• Anschließend fährt das Bergungsschiff P zum Trägerschiff S, wo die Sammelbehälter an den Tauen 15 und 16 befestigt und zur erneuten Beladung zu einer GewinnurEgaaschine M abgesenkt werden.
• Beim erwähnten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind sechs Bergungsschiffe P und drei Leichter B erforderlich, um einen optimalen Abbau der Mineralien auf dem Meeresboden zu ermöglichen. Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbei spiel beschränkt, sondern läßt sich in vielfacher Weise abwandeln. Dies trifft insbesondere auch mit Hinblick auf die Zahl der verwendeten Gewinnungsmaschinen M, Leichter B und Bergungsschiffe P zu.

Claims (1)

1. Patentansprüche 1. Einrichtung ppit einen Trägerschiff zur Gewinnung von auf den Meeresboden lagernden Mineralien, gekennzeichnet durch wenigstens eine selbstAngetriebene, auf den Meeresboden verfahrbare, vol Trägerschiff(S) gehaltene und gesteuerte und ein Abbau- und Fördergerät (29 bis 49) aufweisende Gewinnungsiaschine (M), die zur Aufnahme der sit den Abbau- und Fördergerät (29 bis 49) gewonnenen Mineralien (N) einen lösbar angebrachten, nach den Beladen durch einen aufblasbaren Ballon (69) an die Wasseroberfläche bringbaren s.fr melbehälter (C) trägt, an den Mittel (70) zum Autblasen des Ballons (69) befestigt sind.

   2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vol Trägersiff (S) drei seibstangetriebene a*-winnungsiaschinen (M) gehalten und gesteuert sind.

   3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Jede Gewinnungsiaschine (M) sit den Trägerschiff (S) Uber mehrere Taue (15,16,17,18) zur Anheben und Absenken der Gewinnungmaschine (M) und Kabel (19,20) verbunden ist, wobei die Sammelbehälter (C) an zwei Tauen (15,16) befestigbar und mit diesen Tauen (15,16) zur Gewinnungsaaschine (M) absenkbar sind.

   5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ballon (69) mit einem Uberdruckventil (74) ausgerüstet ist, das eine vorgewählte Druckdifferenz zwischen dem Inneren des Ballons (69) und dessen Umgebung aufrechterhält und ein Zerreißen des Ballons (69) verhindert, wenn dieser vom Meeresboden aufsteigt und an die Wasseroberfläche gelangt.

   5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Jedes Abbau- und Fördergerät (29 bis 49) zwei nach vorn und nach außen ragende, auf dem Meeresboden aufliegende Ausleger (29,30) aufweist, die eine Vielzahl von Abbau- und Förderorganen (34) tragen, die auf dem Meeresboden unter einem Winkel in Richtung der Gewinnungsmaschine (M) bewegbar sind und vom Meeresboden abgekratzte Mineralklumpen (N) in Richtung der Mitte des Bewegungsweges der Gewinnungsmaschine (M) unter Bildung eines Schwadens von Mineralklumpen anfördern, und daß eine Fördereinrichtung (50) vorgesehen ist, mittels der die durch das Fenster zugeführten Mineralkilpen (N) in den Sanielbehälter (C) überführt werden.

   der 6. Einrichtung nach einem/Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von Bergungsschiffen (P) mit Je einem einen Spalt aufweisenden Schiff srumpf zur Aufnahme der an die Wasseroberfläche angehobenen, gefUllten Saimelbehälter (C) und wenigstens ein Leichter (B) zur Aufnahme der mittels der Samielbehälter (C) herangebrachten und zunächst von den Bergungsschiffen (P) aufgenommenen Mineralien vorgesehen sind.

   7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung der Gewinnungsaaschinen (M) mehrere auf dem Meeresboden in Abständen angeordnete Sonargeräte (75,81,82,88) vorgesehen sind, wobei ede Getinnungsmaschine (M) zunächst in der Nähe eines von zwei ausgewählten Sonargeräten (75,82) positioniert wird, und daß auf Jeder Gewinnungsaaschine (M) eine iit den Antrieb der Gewinnungsraschine (M) verbundene Empfangseinrichtung (89) zur Aufnahme der von dem anderen ausgewEhlten Sonargerät (82) ausgehenden Signale vorgesehen ist, drittels der die Gewinnungsiaschine (M) dann auf einen im wesentlichen geradlinigen Weg von dem einen zu dem anderen ausgewählten Sonargerät (75,82) bewegbar ist.

   8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß 6 die beiden ausgewählten Sonargeräte (75,82) sit Einrichtungen (77,78,79,81 bzw. 84,85,86,88) so am Meeresboden entlang bewegbar sind, daß die Gewinnungsmaschine (M) nach ZurUcklegen der Strecke zwischen den beiden ausgewählten Sonargeräten (75,82) und nach Verschiebung der beiden ausgewählten Sonargeräte (75,82) um einen vorgewählten LEngenabschnitt erneut in der Nähe des einen der beiden ausgewählen Sonargeräte (75,82) positionierbar ist, um erneut die Strecke zwischen den beiden ausgewählten Sonargeräten (75,82) zurUckzulegen.

   9. Einrichtung nach einen der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Abbau- und Farderorgane aus Kratzblechen (41) sit nach unten ragenden, beabstandeten Zähnen (42) bestehen, die Mineralklumpen bestincter Große sitschleppen, alle übrigen Mlneralklunpen und unerwUnschte Materialien wie Sand oder dergleichen dagegen durchlassen.

   10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kratzbleche (41) an einer in Längsrichtung der Ausleger (29,30) bewegten endlosen Kette (31) befestigt sind und die Fördereinrichtung (50) ein Förderband ist, dessen Anfang in der Mitte des Bewegungsweges der Gewinnungsmaschine (M) an inneren Ende der beiden Ausleger (29,30) liegt und die sit den Kratzbrechen (41) zugeführten Mineralklumpen (N) aufnimmt.

   11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die ausgewählten Sonargerite (75,82) an schlittenartigen, auf deu Meeresboden angeordneten Gestellen (76,83) befestigt sind, die über Kabel (77,84) mit am Meeresboden verankerten Kabelhaltern (78,85) und von dort mit auf der Wasseroberfläche schwimmenden BoJen (80,87) verbunden sind, wobei die ausgewählten Sonargeräte (75,82) die Bewegung der Gewinnungsmaschine (M) Uber ein weiteres, an der Gewinnungsiaschine befestigtes Sonargerät steuern.

   12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewinnungslaschinen (M) in vorgewählten Abständen so relativ zueinander angeordnet sind, daß die Breite des wirksamen Gewinnungswegs etwa gleich der Summe der Breiten der Gewinnungswege der einzelnen Gewinnungsnaschinen (M) ist und Jede Gewinnungsiaschine (M) außerhalb desJenigen Bereichs angeordnet ist, in dem sich der von den anderen Gewinnungslaaschinen aufgewühlte Schlamm befindet.

   13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnf, daß eine Steuervorrichtung vorgesehen ist, mittels der die ausgewählten Sonargergte (75,82) neu positioniert werden, nachden die Gewinnungsnaschinen (M) einen vorgewählten Bereich des Meeresbodens Uberstrichen haben.

   14. Einrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Kabelhalter (78,85) mit Kabelneterzählern (79,86) versehen sind, mittels denen zur genauen Positionierung der Gewinnungsiaschinen (M) die von den ausgewählten Sonargeräten (75,82) zurückgelegten Läägenabschnitte meßbar sind.

   15. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß Jede Gewinnungsmaschine (M) zwecks Beobachtung der Bewegungsbahn sit Fernsehkameras (45,48,49) und it einer Steuereinrichtung zur Umgehung von Hindernissen und zur Vermeidung von Unfällen ausgerüstet ist.

   16. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß Jede Gewinungamaschine ein Abstastorgan (65) zur Abtastung des FUllungsgrades der Sammelbehälter (C) und eine vom Abtastorgan (65) derart gesteuerte Halte- und Transporteinrichtung (56 bis 64) aufweist, daß die Sammelbehälter (C) nach dem Füllen auf den Meersboden absetzbar sind.

   17. Einrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Sammelbehälter (C) einen Zeitschalter (72) aufweist, der das Aufblasen des Ballons (69) steuert.

   18. Verfahren zum Gewinnen von auf dem Meeresboden lagernden Mineralien, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine G.winnungsnaschine auf den Meeresboden abgesetzt und an Moeresboden entlangbewegt wird, um dabei die auf den Meeresboden lagernden Mineralien einzusammeln, daß die so gewonnenen Mineralien in einen von der Gewinnungsnaschine getragenen Sammelbehälter abgelegt werden, daß nach den Füllen des Sammelbehälters die Gewinnungßmaschine angehalten, der Sammelbehälter von der Gewinnungsiaschine entfernt, ein am Sammelbehälter befestigter Ballon aufgeblasen und der Sammelbehälter durch den Ballon zur Wasseroberfläche transportiert wird, und daß anschließend der Sammelbehälter von den gewonnen Mineralien befreit und erneut an einer auf dem Meeresboden ruhenden Gewinnungsmaschine befestigt wird.