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Patent Searching and Data


Title:
SUCTION DREDGE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2000/047831
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a suction dredge provided according to the thin stream delivery principle. The inventive suction dredge comprises a radial extractor fan (1) which serves to generate the required suction air stream, comprises a pneumatic suction hose (2) with an integrated suction crown for accommodating the suction material (11), is provided with a collection container (3) for intermediately storing the suction material (11), and has a filter unit which is arranged between the collection container and the extractor fan. In order to keep the load placed on the filter at a minimum, separating chambers (4) are installed between the collection container (3) and the fine filter (7). All essential components are separated from the air stream by virtue of the special geometric shape of these separating chambers (4). The air deflecting positions (14) are located near the middle of the separating chambers (4). An additional increase in energy of the particles in the air stream increases the precipitation rate again immediately in front of the air deflecting position (14). The fine filter (7) can be flown through not only in a vertical manner, but also horizontally. This results in substantially lower rising speeds which vastly improves the dedusting behavior. All particles separated from the air stream are completely disposed of during a dumping process.

Inventors:
Renger, Karl-heinz (Zum Silberstollen 10 Saalfeld, D-07318, DE)
Application Number:
PCT/DE1999/002304
Publication Date:
August 17, 2000
Filing Date:
July 22, 1999
Export Citation:
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Assignee:
RESCHWITZER SAUGBAGGER PRODUKTIONS GMBH (Zum Silberstollen 10 Saalfeld, D-07318, DE)
Renger, Karl-heinz (Zum Silberstollen 10 Saalfeld, D-07318, DE)
International Classes:
E02F3/92; (IPC1-7): E02F3/88
Attorney, Agent or Firm:
Pain, Dieter H. (Saalstrasse 28 Saalfeld, D-07318, DE)
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Claims:
Ansprüche <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR>
1. Saugbagger nach dem Dünnstromforderprinzip, zum hauptsächlichen Einsatz beim Bodenaushub im Bereich von erdverlegten Versorgungssystemen mit einem RadialSauggebläse zur Erzeugung des notwendigen Saugluftstromes, einem pneumatischen Saugschlauch mit integrierter Saugkrone zum gezielten Aufnehmen des Sauggutes, einem Kippbehälter, in dem der pneumatische Saugschlauch mündet, und in dem das Sauggut schwerkraftmäßig aus dem Luftstrom ausgeschieden wird, dadurch gekennzeichnet, daß sich die unteren Luftumlenkstellen (14) der Abscheidekammern (4) nahe der Mitte der Kammern befinden, wodurch unterhalb dieser Luftumlenkstellen (14) ein Abscheideraum (4a) entsteht, welcher nicht mehr von der Saugluft durchflos sen wird und das einmal abgeschiedene Material nicht wieder mitgerissen werden kann und welcher durch Schrägstellen der unteren Trennwand (15) ein größtmög liches Volumen erreicht.
2. Saugbagger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar vor den unteren Luftumlenkstellen (14) der Abscheidekammern (4) eine gleichmäßige Geschwindigkeitserhöhung (5) durch eine Querschnitts reduzierung über die gesamte Breite des Strömungskanals erfolgt.
3. Saugbagger nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abscheidekammern (4) im hinteren und vorderen Teil des Kippbehälters angeordnet sind.
4. Saugbagger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den vorderen Teil des Kippbehälters die Feinstfiltereinheit (7), bestehend aus mehreren Filterpatronen, integriert ist.
5. Saugbagger nach Anspruch 1,3 und 4 dadurch gekennzeichnet, daß durch die Integration von Sammelraum (3), Abscheidekammern (4) und Feinstfiltereinheit (7) in den Kippbehälter bei jedem Kippvorgang eine vollstän dige Entleerung des gesamten abgelagerten Materials erreicht wird.
6. Saugbagger nach Anspruch 1,4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die in Strömungsrichtung letzte Trennwand (8) vor dem Feinstfilter (7) luftdurchlässig gestaltet ist und somit eine Anströmung nicht nur vertikal, son dern auch horizontal erfolgt und dadurch die Anströmgeschwindigkeit wesent lich reduziert wird.
7. Saugbagger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Belüftung und Kühlung des Maschinenraumes (13) der Saugluftstrom ge nutzt wird.
8. Saugbagger nach Anspruch 1 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Maschinenraumbelüftung durch einen am Druckausgang des Gebläses (1) im spitzen Winkel zur Stömungsrichtung einmündende, zum Maschinen raum (13) hin offene Lüftungsverbindung (10) mit einer Rückschlagklappe (lOa) erfolgt.
9. Saugbagger nach Anspruch 1,7 und 8 dadurch gekennzeichnet, daß die freie Öffnung dieser offenen Luftverbindung (10) in unmittelbarer Nähe der größten Wärmequelle des Maschinenraumes (13) endet.
Description:
Beschreibung Saugbagger Die Erfindung betrifft einen Saugbagger nach dem Dünnstromforderprinzip.

Diese Fahrzeuge werden vorrangig im innerstädtischen Tiefbau im Bereich von erdverlegten Versorgungsleitungen eingesetzt.

Das angewendete Saugprinzip gewährleistet einen schadenfreien Aushub aller Medien bis zu einer Korngröße, die dem Saugschlauchdurchmesser entspricht (250mm Standardfall). Diese Saugbagger sind gekennzeichnet durch : -ein Radial-Sauggebläse, das zur Erzeugung des notwendigen Saugluftstroms dient, -einen pneumatischen Saugschlauch mit integrierter Saugkrone zum Aufneh- men des Sauggutes, -einen Sammelbehälter zum Zwischenspeichern des Sauggutes, -einer zwischen Sammelbehälter und Sauggebläse angeordneten Filtereinheit.

Ein derartiger Saugbagger ist aus den Patenten -Abstractsb of Japan, Vol. 8 Number (M-288) (1513), April 9,1984 -EP 0 368 129 Bl -EP 0 613 983 B1 bekannt.

Der innerstädtische Bereich ist im zunehmenden Maße gekennzeichnet von einer immer größerwerdenden Anzahl von erdverlegten Versorgungsleitungen. Hinzu

kommt, daß moderne Kommunikationsleitungen sehr wertintensiv, aber auch sehr empfindlich, sind.

Aus diesem Grund werden den Tiefbauunternehmen von Seiten der Auftraggeber schadenfreie Aushubmethoden (Handarbeit) vorgeschrieben. Diese Handarbeit ist äußerst uneffektiv und durch den hohen Lohnkostenanteil sehr teuer. Arbeiten die Bauunternehmen entgegen den Vorschriften im Bereich der Versorgungs- systeme mit Hydraulikbaggern, ist das Beschädigungsrisiko sehr groß. Deshalb werden in den letzten Jahren verstärkt für diese Tiefbauarbeiten sogenannte Saug- bagger eingesetzt. Hier wird durch ein Gebläse ein Unterdruck erzeugt, der wiede- rum zu einem enormen Luftdurchsatz von derzeit bis zu 25.000 cbm/h fiihrt. Bei diesen Saugsystemen wird das sogenannte Dünnstromforderprinzip angewandt, d. h. die Menge des Sauggutes ist im Verhältnis zur Menge des notwendigen Transportmediums Luft sehr gering. Ausschlaggebend für diese Systeme ist nicht die Druckdifferenz, sondern die Tragfähigkeit schnell fließender Luft. Diese sehr großen, schnell fließenden Luftmengen komplizieren allerdings die Ausscheidung der gesaugten Materialien aus dem Luftstrom. Aus oben aufgeführten Patent- schriften sind Filteranordnungen verschiedenster Art bekannt. Vorfilter in Form von Strömungskanälen wie aus EP 0 613 983 B 1 haben sich in der Praxis nicht gut bewährt. Durch die Art der Luftführung, die Lage der Umlenkstellen sowie die Kürze der Luftwege werden die nachgeschalteten Feinstfilter so stark belastet, daß selbst mit automatischen Reinigungsanlagen kein kontinuierlicher Saugbetrieb aufrechterhalten werden kann.

Die Luftumlenkstellen nahe dem Boden des Strömungskanals zu installieren, be- wirken ein ständiges weiteres Mitreißen der dort anfänglich abgeschiedenen Partikel.

Erdfeuchtes Saugmaterial verstärkt diese Problematik noch entscheidend, da diese feuchten Materialien erst effektiv von der Feinstfiltereinheit zurückgehalten werden.

Durch die große Luftmenge erfolgt hier eine sehr schnelle Trocknung und Verkrus-

tung des sogenannten Filterkuchens, was wiederum zur Folge hat, daß die automa- tischen Druckluftreinigungsanlagen nicht zu einem Ablösen dieser Verkrustung in der Lage sind.

Ein weiteres Problem, das die permanente Abreinigung der Feinstfilter bei diesen Saugsystemen beeinträchtigt, ist die in diesem Bereich vorherrschende hohe An- strömgeschwindigkeit dieser Filter durch den Saugluftstrom, die den entgegen- gesetzt wirkenden Druckluftstoß der Abreinigungsanlage zu großen Teilen kom- pensiert und wirkungslos werden läßt.

Ein weiteres Problemfeld ist die relativ große Wärmeentwicklung im Maschinen- haus, die vor allem durch große hydraulische Verlustleistungen hervorgerufen wird. Dieser Problematik wird derzeit mit aufwendigen Öl/Luft-Kühlsystemen begegnet.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Saugbagger nach ein- gangs beschriebener Art zu schaffen, der eine wesentlich höhere Vorausfilterung gewährleistet, der aufgrund der Luftführung zu einer wesentlich höheren Ab- trocknung der Restpartikel führt und der die Möglichkeit schafft, die im Feinst- filter zurückgehaltenen Reststäube effektiv und schnell abzulösen und zu entsor- gen. Weiterhin soll die Erfindung eine effektive, kosten-und energiegünstige Kühlung des Maschinenraumes gewährleisten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Ansprüche 1-9 gelöst und in Figur 1 dargestellt.

Die mit Material"beladene"Saugluft gelangt über den Saugschlauch (2) in den Sammelraum (3). Hier erfolgt aufgrund der eingetretenen Luftberuhigung eine Schwerkraftabscheidung der größeren Partikel (11). Leichtere Partikel werden mit dem Luftstrom mitgerissen und gelangen in die Abscheidekammern (4).

In diesen Abscheidekammern (4) wird die Luft mehrfach um 180° umgelenkt.

Diese Umlenkstellen (14) befinden sich aber nicht nahe dem Boden, sondern nahe der Mitte dieser Abscheidekammern (4). Dies birgt den wesentlichen Vor- teil, daß unterhalb dieser Umlenkstellen (14) ein relativ großer Abscheideraum (4a) entsteht, der nicht mehr vom Luftstrom berührt wird. Die einmal hier ab- geschiedenen Partikel können vom Luftstrom nicht mehr mitgerissen werden.

Ein weiteres wesentliches Merkmal zur Erhöhung der Ausscheidungsrate ist eine kurz vor der Umlenkstelle (14) installierte Geschwindigkeitserhöhung (5) des Luftstromes. Diese Geschwindigkeitserhöhung (5) verleiht den in der Saug- luft befindlichen Partikeln eine höhere kinetische Energie, welche wiederum zu einer größeren Trägheit und somit zu einer höheren Ausscheidungsrate führt.

Diese Geschwindigkeitserhöhung (5) erfolgt in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung durch eine an der Umlenkseite des Saugluftstromes installierte Quer- schnittsverjüngung, die nicht abrupt, sondern gleichmäßig erfolgt. Durch diese bevorzugte Ausführungsform erfahren die im Luftstrom befindlichen Partikel nicht nur eine Energieerhöhung, sondern auch einen zur Strömungsrichtung der Umlenkstelle (14) entgegengesetzt wirkenden Impuls, welcher die Ausscheide- rate entscheidend erhöht.

Diese Abscheidekammern (4) sind mehrfach hintereinander geschalten und gewährleisten ein Ausscheiden aller wesentlichen Bestandteile aus der Saugluft.

Um einen möglichst großen Trocknungseffekt der in der Saugluft befindlichen Partikel zu erreichen, wurden für die Luftführung lange Wege gewählt.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die erste Ab- scheidekammer (4) sich im hinteren Teil des Kippbehälters befindet, die weite- ren im vorderen Teil, unmittelbar vor der Feinstfiltereinheit (7). Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, daß zwei Abscheidekammern (4) installiert werden, eine im hinteren und eine im vorderen Teil des Kippbehälters,

die über Strömungskanäle (6) im Deckel (12) verbunden sind. Diese langen Strömungswege bewirken eine starke Abtrocknung der mitgeführten Partikel und verhindern eine Verkrustung des Feinstfilters (7).

Feine Stäube werden aufgrund ihres geringen Gewichtes und der somit gerin- gen Trägheit der mehrfachen Luftumlenkung folgen können und werden erst im Feinstfilter (7) aus dem Luftstrom ausgefiltert. Dieser Feinstfilter (7) besteht bevorzugterweise aus Filterpatronen, die vertikal angeordnet sind. Um die An- strömgeschwindigkeit dieser Filterpatronen möglichst gering zu halten, ist in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung die letzte Trennwand (8) luftdurch- lässig gestaltet. Diese Ausführungsform bewirkt eine wesentliche Vergrößerung der Anströmfläche und somit geringere Strömungsgeschwindigkeiten, welche sich stark auf ein besseres Abreinigungsverhalten dieser Filterpatronen auswir- ken. Die durch die automatische Druckluftreinigungsanlage (9) vom Feinstfilter (7) abgelösten Partikel fallen auf den Boden der Feinstfiltereinheit (7). Durch die Integration der Abscheidekammern (4) und des kompletten Feinstfilters (7) in den Kippbehälter wird in vorteilhafter Ausführung bei jedem Kippvorgang eine vollständige Entleerung nicht nur des Sammelraumes (3), sondern auch der Ab- scheidekammern (4) und des Feinstfilters (7) erreicht. Die Reinigungsaufwen- dungen werden drastisch reduziert.

Das Problem der Kühlung des Maschinenraumes (13) wird in vorteilhafter Ausfüh- rung der Erfindung durch Nutzung des sogenannten Venturi-Effektes energetisch sehr günstig gelöst. Der Saugluftstrom verläßt das Gebläse (1) druckseitig mit sehr hoher Geschwindigkeit. In unmittelbarer Nähe des Luftaustrittes wird im spitzen Winkel eine rohrformige, zum Maschinenraum (13) offene Luftzuführung (10), ge- schaffen. Der offene Teil endet in unmittelbarer Nähe der größten Wärmequelle im Maschinenraum (13). Die sehr schnell fließende Luft, die das Gebläse (1) verläßt, erzeugt in der im spitzen Winkel angebrachten Luftzuführung (10) einen Unter-

druck, welcher wiederum zum Absaugen der Warmluft des Maschinenraumes (13) führt. Eine Rückschlagklappe (lOa) verhindert ein nicht gewolltes Einströ- men der Gebläseluft in den Maschinenraum (13). Durch diese vorteilhafte Aus- führung ist es möglich, ohne zusätzliche Energieaufwendungen einen ausreichend guten Kühleffekt im Maschinenraum (13) zu erzielen.

Bezugszeichenliste<BR> <BR> <BR> <BR> -Gebläse 2-Saugschlauch <BR> <BR> 3-Sammelraum<BR> <BR> 4-Abscheidekammer 4a-Abscheideraum 5-Geschwindigkeitserhöhung (Querschnittsreduzierung) 6-Strömungskanäle 7-Feinstfilter 8-letzte Trennwand 9-Automatische Reinigung 10-Luftverbindung lOa-Rückschlagklappe 11-größere Partikel 12-Deckel 13-Maschinenraum 14-Luftumlenkstelle 15-untere Trennwand