195550. lajstromszámú szabadalom • Bontófej úszó-kotrógépekhez
1 195 550 2 ! A találmány olyan úszó-kotrógépekhez alkalmas bontófejre vonatkozik, amely a mederben lévő laza iszapot, homokos talajt egy, a kotrási irányra merőlegesen elhelyezett vízszintes téngelyű csigával kikotorja és a csiga által kikotort anyagot a felszínre szállítja. Ismeretes, hogy erre a feladatra jelenleg olyan bontófejet alkalmaznak, amelynek a csigája hagyományos, kétirányú anyagszállításra alkalmas lemezcsiga. Ennek a csigának a tengelymetszetben csigafelülete egy a tengelyre merőleges egyenes. Ennek a kialakításnak az a hátránya, hogy a szállítandó anyag belső súrlódásától függően a csigafelületnek csak egy töredéke vesz részt a szállításban, mert az anyag csak a csiga tengelyvonalával párhuzamosan mozdul el. Az anyagszállítást terelőlemezzel növelni lehet, de csak korlátozott mértékben. A találmányunk célja az, hogy a bontófej kotrási teljesítményét megnöveljük. A problémát tanulmányozva úgy találtuk, hogy ha a csiga geometriáját a csigafelületet mintegy öblössé téve megváltoztatjuk, a szállítási teljesítmény jelentősen megnövekszik. Ezzel ugyan a csiga szállítási szimmetriája megszűnik, de a bontófejnél ennek nincs jelentősége. A találmány tehát bontófej úszó-kotrógéphez a kotrási irányra merőlegesen elrendezett vízszintes tengelyű kotró-szállító csigával, ahol a csigamenetnek a csiga tengelyvonalát is tartalmazó szelvénye a csigafelület legkülső pontjához tartozó sugárnak az egyik oldalán van, és a sugár felé eső csigafelület profilja homorú. A találmány szerinti bontófej egy előnyös kiviteli alakjánál a csigamenet lemezből van az önmagában ismert módon kialakítva, és a csigamenet tövéhez tartozó sugáron átfektetett és a csigamenet tövének érintőjére merőleges síkban a csigafelület profilja a sugárhoz hegyesszöggel hajló egyenes. A találmány részletesebben egy kiviteli példa kapcsán a mellékelt rajzok segítségével ismerhető meg, ahol az 1. ábra egy úszó-kotrógép oldalnézete, a 2. ábra az 1. ábra szerinti úszó-kotrógép bontófej felőli végének felülnézete, a 3., 3a ábra a bontófejekhez használt hagyományos csiga és annak egy szelvénye, a 4., 4a, 4b ábra a bontófejhez kialakított találmány szerinti csiga és ennek két szelvénye. Az 1. ábrán egy úszó-kotróberendezés látható sematikus ábrázolásban. Az 1 úszótest egyik végén van elhelyezve egy keresztirányú vízszintes tengely körül forgatható 2 gém, amelynek a végére van ráépítve a 3 bontófej. Az 1 úszótestben van elhelyezve a 4 zagyszivattyú, amely a hajtását az 5 hajtóművön keresztül a 6 motorról kapja. A 4 zagyszivattyú szívócsonkja a 7 tömlőn a 8 kőleválasztón és a 9 csövön át van összekötve a 3 bontófejjel, míg a kiömlőcsonkjához a 10 csőcsatlakozón át lehet az uszályokra átvezető tömlőt hozzákapcsolni. Az úszó-kotróberendezés kotrásirányú mozgatásához all sodrony van az úszó-kotróberendezésen átvezetve, a mozgatásra a 12 vonszolóberendezés szolgál. A 2 gém emeléséhez, süllyesztéséhez a 2 gém két oldalára egy-egy 13 hidraulika-henger van egyrészt a 2 gémhez, másrészt az 1 úszótesthez csuklósán hozzácsatolva. A 3 bontófej részletesebben a 2. ábrán látható. A 2 gém végéhez egy vízszintes 14 híd van rögzítve. Erre van felfüggesztve a két végén csapágyazott, közép felé ellentétes menetemelkedésű kotró-szállító 15 csiga, amelynek 2 egyik végénél van elhelyezve a forgatását végző 16 hidromotor. A 15 csiga közepénél van a 2 gémre felerősítve a 17 szívószáj, amelyhez a 7 tömlő csatlakozik. A jó összehasonlítás kedvéért a 3. ábrán a csiga hagyományos, a 4. ábrán a találmány szerinti kialakítását mutatjuk be. A 3, 3a ábrán egy hagyományosan kialakított lemezcsiga látható. Ez alatt az értendő, hogy a 19 csigamenetet fe (hasított és páronként összehegesztett körgyűrű alakú lemezből készítik mégpedig úgy, hogy az egymás után hegesztett gyűrűket széthúzva a kapott csigamenetet a 18 tengelyre hegesztik. Az ilyen csigamenetnek bármelyik pontjához tartozó sugár Tj egyenesén átfektetett és a menetre merőleges a síkban a 20 csigafelülét profilja egy az rí egyenesbe eső egyenes. Ez a csiga mindkét irányban egyforma teljesítménnyel képes az anyagot szállítani. A 4, 4a és 4b ábrán is egy lemezből készült csiga látható, amely lényegében az előzővel azonos technológiával van összeállítva. A különbség csak annyi, hogy az egymáshoz hegesztett gyűrűk széthúzás után meg is vannak csavarva. Az így kialakult 22 csigamenet a 21 tengelyre van hegesztve. Ha a csigát a tengelyvonalát is magában foglaló c síkkal elmetsszük, a kapott 23 szelvény teljes egészében a 24 csigafelület legkülső pontjához tartozó r3 sugár egyik oldalán helyezkedik el, és ehhez az r3 sugárhoz mérten a tengelyvonal felé közeledve egyre távolabb kerül, tehát a 21 tengely felületével együtt egy homorú síkidomot mutat. Ha a csigát a 22 csigamenet tövéhez tartozó r2 sugáron átfektetett, és a 22 csigamenet tövének érintőjére merőleges b síkkal elmetsszük, a 24 csigafelületnek a profilja ebben a metszetben egy egyenes lesz, amely az r2 sugárral a hegyesszöget alkot. Látható, hogy a lemezcsigára jellemző profil megmaradt, csak kissé megdőlt. Az ilyen csiga csak az egyik irányban, mégpedig az öblösödéssel ellentétes, a 25 nyíllal jelzett irányban szállít teljes teljesítménnyel. Ez a teljesítmény az a szögtől függően akár kétszeres is lehet a szimmetrikus szállítású csigához képest, mert a 24 csigafelület nemcsak tolja az anyagot, hanem meg is emeli, ezáltal a csiga kitöltési tényezője jelentősen megnövekszik. (A kitöltési tényező a vizsgált szakaszban lévő anyag térfogata, valamint az azonos hosszúságú és a csiga legnagyobb átmérőjével azonos átmérőjű burkolóhenger térfogatának a hányadosa.) A találmány szerinti csiga anyagszállításra olyan tökéletes, hogy anyagvesztcség egyáltalán nincs, ezáltal feleslegessé vált a hagyományos csigáknál alkalmazott hidraulikusan működtetett terelőlemez is. A most bemutatott úszó-kotró berendezéssel a mederkotrás a következőképpen történik. A 13 hidraulikus hengerekkel a 2 gém lesüllyeszthető olyan mélyre, amilyen mélyen a kotrást el kell végezni. Az ily módon szintbe állított 3 bontófejnek a 15 csigáját a 16 hidromotor forgásba hozza. A forgó 15 csiga a vízfenéken lévő anyagot (iszapot vagy homokot) középre a 17 szivószáj elé hordja. A 6 motorral az 5 hajtóművön át megforgatott 4 zagyszivattyú a középre kotort anyagot a 17 szívószájon a 7 tömlőn, a 8 kőleválasztón, és a 9 csövön át felszívja és 10 csőcsatlakozón át a hozzá csatolt csőrendszerbe továbbítja. Az úszó-kotró beren5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
