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Patent Searching and Data


Title:
APPARATUS FOR PICKING UP SEDIMENTS IN BODIES OF WATER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2022/128196
Kind Code:
A1
Abstract:
An apparatus (1) for picking up sediments in bodies of water that is designed in such a way that it can be moved over the bottom of the body of water, comprising a housing (2), means (3) for loosening sediments, a hose (5) for transporting away the picked-up sediment, and means (4) for fastening the hose (5) for transporting away the picked-up sediment to the housing (2), wherein the means (3) for loosening sediments are arranged in the housing (2), and wherein the apparatus (1) comprises a conveying device for conveying sediment that is designed in such a way that the sediment conveyed by it cannot be captured and picked up by the apparatus (1), and wherein the conveying device comprises at least one rotatably mounted element (6) which is arranged ahead of the housing (2) in a lateral direction of movement of the apparatus (1).

Inventors:
TAGHI ZOGHI EMAD (DE)
Application Number:
PCT/EP2021/077993
Publication Date:
June 23, 2022
Filing Date:
October 11, 2021
Export Citation:
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Assignee:
VOITH PATENT GMBH (DE)
International Classes:
E02F3/88; E02B3/02; E02F3/92; E02F3/94
Foreign References:
US4628623A1986-12-16
US3412862A1968-11-26
EP2084334A12009-08-05
DE2837322B11979-08-16
DE202013011738U12014-09-08
EP2134902B22017-03-08
Attorney, Agent or Firm:
VOITH PATENT GMBH - PATENTABTEILUNG (DE)
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Claims:
- 9 -

Patentansprüche Vorrichtung (1 ) zur Aufnahme von Sedimenten in Gewässern, welche so ausgebildet ist, dass dieselbe über den Gewässergrund bewegt werden kann, umfassend ein Gehäuse (2), Mittel (3) zum Auflockern von Sedimenten, einen Schlauch (5) zum Abtransport des aufgenommen Sedimentes und Mittel (4) zur Befestigung des Schlauches (5) zum Abtransport des aufgenommen Sedimentes an das Gehäuse (2), wobei die Mittel (3) zum Auflockern von Sedimenten im Gehäuse (2) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1 ) eine Fördereinrichtung zur Beförderung von Sediment umfasst, welche so ausgebildet ist, dass das von ihr geförderte Sediment nicht von der Vorrichtung (1 ) erfasst und aufgenommen werden kann, und wobei die Fördereinrichtung wenigstens ein drehbar gelagertes Element (6) umfasst, welches in einer lateralen Bewegungsrichtung der Vorrichtung (1 ) vor dem Gehäuse (2) angeordnet ist. Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 , wobei die Fördereinrichtung zwei drehbar gelagerte Bürsten (6) umfasst, welche in einer lateralen Bewegungsrichtung der Vorrichtung (1 ) vor dem Gehäuse (2) angeordnet sind. Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 2, wobei die Fördereinrichtung ein erstes und ein zweites Paar von drehbar gelagerten Bürsten (6) umfasst, wobei das erste Paar in einer ersten lateralen Bewegungsrichtung der Vorrichtung (1 ) vor dem Gehäuse (2) angeordnet ist, und das zweite Paar in einer zweiten lateralen Bewegungsrichtung der Vorrichtung (1) vor dem Gehäuse (2) angeordnet ist. Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 , wobei das drehbar gelagerte Element (6) als Walze mit horizontal angeordneter Drehachse ausgebildet ist. Vorrichtung (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Gehäuse (2) eine dachartig abgeschrägte Fläche umfasst, welche so angeordnet ist, dass Sediment durch das drehbar gelagerte Element (6) der Fördereinrichtung auf die dachartig abgeschrägte Fläche gefördert werden kann. Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 5, wobei die Fördereinrichtung ein Förderband (7) umfasst.

Description:
Vorrichtung zur Aufnahme von Sedimenten in Gewässern

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Aufnahme von Sedimenten in Gewässern. Eine solche Vorrichtung wird über den Grund von Gewässern bewegt, wobei die Vorrichtung Sediment vom Gewässerboden aufnimmt, welches dazu bestimmt ist, aus dem Gewässer abgeführt oder an einen anderen Ort desselben Gewässers transportiert zu werden.

Solche Vorrichtungen sind aus dem Stand der Technik bekannt. Beispielsweise offenbart die EP 2 134902 B2 eine solche Vorrichtung, welche als Spülkopf ausgebildet und in der Figur 2 dieser Schrift mit 13 bezeichnet ist. Der offenbarte Spülkopf kann dabei eine Fräse zur Auflockerung der aufzunehmenden Sedimentablagerungen umfassen.

Beim Sedimenttransport in Gewässern ergibt sich sehr oft das Problem, dass dadurch im Sediment lebende Wassertiere, wie beispielsweise Muscheln und andere Schalentiere, beeinträchtigt werden. Diese werden dabei zusammen mit dem Sediment aufgenommen und abtransportiert. Dabei können diese Wassertiere auf vielfältige Weise Schaden nehmen. Wenn das Sediment beispielsweise auf eine Deponie gebracht werden soll, so würde das den Tod aller aufgenommenen Wassertiere bedeuten. Daher werden die Tiere in meist sehr mühsamer Arbeit vom Sediment getrennt und während derzeit der Sedimentarbeiten an einem separaten Ort am Leben erhalten, um schließlich wieder in dem nun ausgebaggerten Gewässer ausgesetzt zu werden. Es ist klar, dass dieses Verfahren viel Zeit und Aufwand kostet. Aber auch im Falle, dass das Sediment nur an einen anderen Ort im Gewässer transportiert werden soll, können die Wassertiere Schaden nehmen. So geraten dieselben dabei zunächst in die Fräse zur Auflockerung des Sediments und werden durch einen Schlauch zu den Pumpen gesaugt. Es ist klar, dass dabei wenigstens ein Teil der Wassertiere großen Schaden nehmen kann. Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Aufnahme von Sedimenten anzugeben, welch so ausgebildet ist, dass im Sediment lebende Wassertiere möglichst nicht zusammen mit dem Sediment aufgenommen werden.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Ausführung entsprechend dem unabhängigen Anspruch gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung finden sich in den Unteransprüchen.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren erläutert. Die Figuren zeigen im Einzelnen:

Fig.1 Vorrichtung zur Aufnahme von Sedimenten gemäß dem Stand der Technik;

Fig.2a Erfindungsgemäße Vorrichtung zur Aufnahme von Sedimenten in einer ersten Ausführungsform;

Fig.2b Erfindungsgemäße Vorrichtung zur Aufnahme von Sedimenten in einer ersten Ausführungsform;

Fig.3a Erfindungsgemäße Vorrichtung zur Aufnahme von Sedimenten in einer weiteren Ausführungsform;

Fig.3b Erfindungsgemäße Vorrichtung zur Aufnahme von Sedimenten in einer weiteren Ausführungsform;

Fig.4 Erfindungsgemäße Vorrichtung zur Aufnahme von Sedimenten in einer weiteren Ausführungsform.

Figur 1 zeigt in stark schematischer Darstellung eine Vorrichtung zur Aufnahme von Sedimenten in Gewässern gemäß dem Stand der Technik. Die Vorrichtung ist mit 1 bezeichnet und umfasst ein Gehäuse, welches mit 2 bezeichnet ist. Im Gehäuse 2 sind Mittel zum Auflockern von Sedimenten angeordnet. In Figur 1 sind die Mittel zum Auflockern von Sedimenten als Fräse ausgebildet und mit 3 bezeichnet. Die Mittel 3 können jedoch auch anders ausgebildet sein. Beispielsweise sind auch gattungsgemäße Vorrichtungen bekannt, bei welchen die Mittel zum Auflockern von Sedimenten als nach unten gerichtete Wassersdüsen ausgebildet sind. Diese Düsen emittieren Wasserstrahlen unter sehr hohem Druck. Durch die Ausrichtung der Düsen und die hohe Druckstärke der emittierten Wasserstrahlen sind dieselben nicht in der Lage Wassertiere von der Vorrichtung wegzubewegen, um dieselben vor einer Aufnahme durch die Vorrichtung zu bewahren. Im Gegenteil können die Wassertiere, welche von diesen Wasserstrahlen troffen werden, dadurch getötet oder schwer verletzt werden.

Das Gehäuse 2 umfasst außerdem Mittel zur Befestigung eines Schlauches zum Abtransport des aufgenommen Sedimentes, wobei die Mittel zur Befestigung in Figur 1 als Stutzen ausgebildet und mit 4 bezeichnet sind und der Schlauch zum Abtransport des aufgenommen Sedimentes mit 5 bezeichnet ist. Manche gattungsgemäße Vorrichtungen umfassen außerdem eine Pumpe mittels welcher das Sediment- Wasser-Gemisch in den Schlauch 5 befördert wird. Andere gattungsgemäße Vorrichtungen umfassen keine Pumpe. In diesem Fall ist der Schlauch 5 als Saugschlauch ausgebildet und die Pumpe befindet sich am anderen Ende des Schlauches 5.

Während dem Betrieb wird die Vorrichtung 1 über den Gewässergrund bewegt, wobei die Mittel 3 das Sediment direkt unterhalb der Vorrichtung auflockern, und das aufgelockerte Sediment in Form eines Sediment-Wasser-Gemisches durch den Schlauch 5 hindurch abgeführt wird. Damit ausreichend Wasser zur Bildung des Gemisches zur Verfügung steht, kann das Gehäuse an geeigneter Stelle Öffnungen aufweisen. Bei der in Figur 1 gezeigten Anordnung der Fräse 3 erfolgt die Bewegung der Vorrichtung über den Gewässergrund vorzugsweise senkrecht zur Drehachse der Fräse, d.h. in Figur 1 entweder nach rechts oder nach links. Die Drehrichtung der Fräse wiederrum führt dazu, dass eine der beiden Richtungen bevorzugt wird. So wäre in Figur 1 eine Drehrichtung der Fräse gegen den Uhrzeigersinn vorteilhaft für eine Bewegung der Vorrichtung nach links. Der lateralen Bewegung der Vorrichtung kann auch eine periodische Auf- und Abbewegung überlagert sein. Dies ist vor allem bei Vorrichtungen der Fall, bei denen die Mittel 3 zum Auflockern von Sedimenten als Wasserdüsen ausgebildet sind. Der Erfinder hat sich von dem Gedanken leiten lassen, dass am Gewässerboden lebende Wassertiere sich in der Regel im oberen Teil des am Gewässerboden angeordneten Sedimentes befinden. Erfindungsgemäß umfasst eine Vorrichtung zur Aufnahme von Sedimenten daher Mittel, welche geeignet sind den oberen Teil des Sedimentes zusammen mit den darin befindlichen Wassertieren so zu verlagern, dass die Wassertiere nicht von der Vorrichtung aufgenommen werden. Diese Mittel sind als Fördereinrichtung ausgeführt, welche wenigstens ein drehbar gelagertes Element umfasst.

Die Figuren 2a und 2b zeigen in schematischer Darstellung eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Aufnahme von Sedimenten in Gewässern in einer ersten Ausführungsform. Die Vorrichtung 1 umfasst zusätzlich eine Fördereinrichtung zur Beförderung von Sediment, welche so ausgebildet ist, dass das von ihr geförderte Sediment nicht von der Vorrichtung 1 erfasst und aufgenommen werden kann. Die Fördereinrichtung umfasst zwei drehbar gelagerte Bürsten, von denen eine mit 6 bezeichnet ist. Dabei zeigt Figur 2b einen nach links weisenden Pfeil, durch welchen die laterale Bewegungsrichtung der Vorrichtung 1 über den Gewässergrund während des Betriebes angedeutet wird. Die beiden anderen Pfeile deuten die dabei vorliegende Drehrichtung der Bürsten an. Durch die Rotation der Bürsten 6 wird in lateraler Bewegungsrichtung vor der Vorrichtung angeordnetes Sediment in seitlicher Richtung befördert, so dass das auf diese Weise verlagerte Sediment nicht von der Vorrichtung 1 erfasst und aufgenommen werden kann. Dazu sind die Bürsten 6 in der für die Vorrichtung vorgesehenen lateralen Bewegungsrichtung vor dem Gehäuse 2 angeordnet.

Da alles Sediment, welches im Raum unterhalb des Gehäuses 2 angeordnet ist von der Vorrichtung 1 erfasst und aufgenommen werden kann, sorgt die Fördereinrichtung dafür, dass ein Teil des Sediments (der Teil der vorwiegend Wassertiere enthalten kann) so durch dieselbe weg befördert wird, dass er nicht in den Raum unterhalb des Gehäuses geraten kann. Durch die Rotation der Bürsten werden sich langsam bewegende Wassertiere, wie Muscheln, mit dem Sediment zusammen zur Seite befördert und werden dadurch von Schaden bewahrt, da sie nicht von der Vorrichtung 1 erfasst werden können. Sich schnell bewegende Wassertiere, wie Fische, werden durch die drehenden Bürsten, welche eine harmlose Schreckfunktion haben, davon abgehalten zu nahe an die Vorrichtung 1 heranzuschwimmen, und werden so ebenfalls vor Schaden durch die Vorrichtung 1 bewahrt.

Wenn die Vorrichtung 1 dazu ausgebildet ist, sich in mehr als einer Richtung über den Gewässergrund zu bewegen, d.h. beispielsweise in Bezug auf Figur 2b nicht nur nach links sondern auch nach rechts, dann ist es notwendig, dass in allen möglichen Bewegungsrichtungen Bürstenpaare 6 angeordnet sind, welche jeweils in der gerade vorliegenden lateralen Bewegungsrichtung den vor dem Gehäuse liegenden Gewässergrund in der beschriebenen Weise bearbeiten können. Dabei ist es von Vorteil, dass jeweils nur die Bürstenpaare 6 betätigt werden, welche in der jeweilige Bewegungsrichtung vorne angeordnet sind.

Die Figuren 3a und 3b zeigen in schematische Darstellung eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zur Aufnahme von Sedimenten in Gewässern in einer weiteren Ausführungsform. Die dargestellte Ausführungsform ist dafür bestimmt in zwei lateralen Bewegungsrichtungen über den Gewässergrund bewegt zu werden und weist daher zwei Bürstenpaare auf, die entsprechend angeordnet sind. Außerdem weist das Gehäuse 2 in diesen lateralen Richtungen dachartig abgeschrägte Flächen auf. Neben der in den vorangehenden Abschnitten beschriebenen Betriebsweise kann die Ausführungsform gemäß den Figuren 3a und 3b in einer weiteren Betriebsweise verwendet werden, welche durch die Pfeile in der Figur 3b angedeutet werden. Dabei deuten die gebogenen Pfeile die Drehrichtung der Bürsten 6 für den Fall an, dass die Vorrichtung 1 in Richtung des geraden Pfeils bewegt wird (d.h. nach links). Die vorne (d.h. auf der linken Seite) angeordneten Bürsten bewegen Sediment in Richtung auf die vorn angeordnete abgeschrägte Fläche des Gehäuses 2. Da die Bürsten immer neues Sediment nachschieben, wird dasselbe nach und nach die schräge Fläche hinaufgeschoben, gleitet über den waagerechten Teil des Gehäuses 2 und schließlich die hinten liegende schräge Fläche hinunter. Das auf diese Weise beförderte Sediment und die darin enthaltenen Wassertiere können nicht von der Vorrichtung aufgenommen werden, so dass die Wassertiere von Schaden bewahrt bleiben. Die beschriebene Förderung des Sediments über das Gehäuse 2 hinweg wird dabei natürlich durch den im Wasser auftretenden Auftrieb erleichtert. Die in Figur 3a dargestellte Rotation der hinten liegenden Bürsten 6 ist dabei als optional zu betrachten. Der Vorteil der dargestellten Rotation der hinteren Bürsten besteht darin, dass das über das Gehäuse 2 geschobene Sediment gleichmäßig auf dem von der Vorrichtung gerade bearbeiteten Bereich verteilt wird.

Bei einer Umkehr der lateralen Bewegungsrichtung der in den Figuren 3a und 3b dargestellten Vorrichtung 1 kehren sich auch die Rotationsrichtungen der Bürsten um, wobei wie gesagt die Rotation der jeweils hinteren liegenden Bürsten optional ist.

Wenn die Vorrichtung 1 nur für eine laterale Bewegungsrichtung vorgesehen ist, dann reicht natürlich ein Bürstenpaar aus und auch die dachartig abgeschrägte Fläche des Gehäuses 2 kann dann nur auf der Seite ausgebildet sein, auf der auch die Bürsten liegen (d.h. in lateraler Bewegungsrichtung vom).

Um die Bewegung des von den Bürsten 6 geförderten Sedimentes über das Gehäuse 2 nicht zu behindern, ist es von Vorteil, wenn der Schlauch 5 nicht in dem Bereich in das Gehäuse 2 mündet, über den das Sediment geschoben wird. Der in den Figuren 3a und 3b nicht dargestellte Schlauch 5 könnte beispielsweise seitlich am Gehäuse 2 münden.

Figur 4 zeigt in stark schematischer Darstellung eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zur Aufnahme von Sedimenten in Gewässern in einer weiteren Ausführungsform im Schnitt. Die dargestellte Ausführungsform ist dafür bestimmt in zwei lateralen Bewegungsrichtungen über den Gewässergrund bewegt zu werden, wobei in Figur 4 die Pfeile für eine Bewegung nach rechts ausgerichtet sind. Das Gehäuse 2 ist analog zur in den Figuren 3a und 3b dargestellten Ausführungsform ausgebildet (abgeschrägte Vorder- und Rückseite). Die Fördereinrichtung umfasst zwei drehbar gelagerte Walzen mit horizontal angeordneter Drehachse, von denen eine mit 6 bezeichnet ist. Je eine Walze 6 ist dabei jeweils längs einer Seite des Gehäuses 2 angeordnet, die in einer Richtung liegt, in die die Vorrichtung lateral bewegt werden kann. Die vorne liegende Walze wird dabei so gedreht, dass dieselbe Sediment auf die vordere abgeschrägte Seite des Gehäuses 2 fördern kann. Die Fördereinrichtung umfasst ferner ein Förderband, welches mit 7 bezeichnet ist, und welches so ausgebildet und angeordnet ist, dass es Sediment das von der vorne liegenden Walze 6 aufgenommen wird, entlang der Gehäusewandung nach der hinten liegenden Seite der Vorrichtung 1 fördern kann. Das Förderband 7 kann auch aus mehreren Teilförderbändern zusammengesetzt sein. Die beiden kleinen Pfeile deuten dabei die Richtung an in der das Förderband 7 bei der in Figur 4 dargestellten Bewegungsrichtung umläuft. Bewegt sich die Vorrichtung 1 in die umgekehrte Richtung, dann kehren sich alle anderen Pfeile ebenfalls um.

Wenn die Vorrichtung 1 nur für die Bewegung in einer lateralen Richtung vorgesehen ist, dann kann eine (die hinten liegende) Walze 6 entfallen, so dass das vom Förderband 7 geförderte Sediment hinter der Vorrichtung direkt auf den Gewässergrund befördert wird.

Die Linien, die in Figur 4 von der Oberfläche der Walzen ausgehen, deuten Elemente an, die zur Förderung des Sediments dienen, indem dieselben das Sediment vorne aufgreifen und nach oben und hinten weiterbefördern. Diese Elemente können beispielsweise als Borstenreihen oder als Gummilippen ausgebildet sein, so dass das Sediment und darin enthaltene Wassertiere schonend gefördert werden kann.

Das in Figur 4 dargestellte Förderband 7 kann auch vorteilhaft mit den in Zusammenhang mit den Figuren 3a und 3b beschriebenen Ausführungsformen kombiniert werden. Der Vorteil des Förderbandes 7 besteht darin, dass das Sediment leichter über das Gehäuse 2 hinweg gefördert werden kann, da das Sediment nicht nur von den drehbaren Elementen 6 geschoben wird. Dies ist vor allem dann von Vorteil, wenn der Gewässergrund vorwiegend aus schweren Bestandteilen, wie Kies, besteht. Bezugszeichenliste

1 Vorrichtung zur Aufnahme von Sedimenten in Gewässern

2 Gehäuse 3 Mittel zum Auflockern von Sedimenten

4 Mittel zur Befestigung eines Schlauches

5 Schlauch zum Abtransport des aufgenommen Sedimentes

6 Drehbar gelagertes Element (Bürste, Walze)

7 Förderband