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Vorrichtung zur Ein- oder Abgrenzung von auf
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Wasser schwimmendem Öl oder anderen Medien Es ist bekannt, daß aus
Tankern, Pipelines oder ähnlichem in Gewässer auslaufendes Öl zu beträchtlichen
Umweltschäden führt.
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Es ist zur Bekämpfung derartiger Umweltschäden auch eine Reihe von
Vorschlägen gemacht wo-rden, die alle mehr oder weniger mit erheblichen Nachteilen
behaftet sind. So ist bekannt, Hafenbecken tl. ä. mit Hilfe einer Druckluftleitung
abzugrenzen, die einen Luftvorhang erzeugt, der verhindern soll, daß im Hafenbecken
auslaufendes Öl aus diesem heraustritt. Ein derartiges System kann jedoch nur bei
ruhigem Wasser funktionieren. Sobald eine auch nur merkliche Wellenentwicklung vorhanden
ist, ist ein Schutz nicht mehr gegeben,
Es sind auch verschiedene
Vorschläge gemacht worden, mit Hilfe von Spezial schiffen Öl von der Wasseroberfläche
abzuschöpfen.
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Der Einsatz derartiger Fahrzeuge ist ebenfalls bei Seegang problematisch.
Außerdem kann die Ausbreitung des Öls so rasch erfolgen, daß es nicht möglich ist,
innerhalb der zur Verfügung stehenden Zeit auch nur ausreichende Ölmengen abzuschöpfen.
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Schließlich ist auch bekanntgeworden, durch geeignete Chemikalien
oder poröse und saugfähige Körper auslaufendes Öl zu binden, Die Kapazität derartiger
Mittel ist jedoch begrenzt, so daß bei größeren ölmengen die nicht gebundene Menge
weitaus überwiegt. Chemikalien können darüber hinaus ihrerseits zu Umweltschäden
führen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Ein-
oder Abgrenzung -von auf Wasser schwimmendem Öl oder anderen Medien zu schaffen,
die auch bei Seegang in der Lage ist, eine Bergung des Öls zuzulassen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch gleich aufgebaute,
längliche Schwimmkörper, die an den enden Kupplungsabschnitte aufweisen zwecks fester
und dichter Verbindung von Schwimmkörpern Stoß an Stoß, die ferner zwischen den
Enden ein wasserundurchlässiges Drehgelenk aufweisen und die so ausgelegt sind,
das sie über eine Mindesttiefe in das Wasser eintauchen.
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Die erfindungsgemäßen Schwimmkörper, die eine bevorzugte Länge von
etwa 5 ri aufweisen, können durch die Kupplungsabschnitte an den Enden zu einer
beliebig langen Kette aufgereiht werden.
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Die Gelenke zwischen den Enden der Schwimmkörper ermöglichen eine
flelativverschwenkung der Schwimmkörperteile relativ zueinander. Werden nun die
Schwimmkörper abwechselnd so angeordnet, daß sie um eine horizontale und eine vertikale
Achse verschwenkbar sind, kann eine derartige Kette den Wasserbewegungen auch bei
erheblichem Seegang folgen, ohne daß die Kupplungsbereiche zu starken Beanspruchungen
ausgesetzt sind und die durch eine derartige Kette geschaffene Absperrung aufbrechen.
Die Schwimmkörper haben so viel Gewicht bzw. sind derart ausgelegt,daß sie e zIindestwasserverdrängung
haben und um eine Mindesttiefe ins Wasse eintauchen,vorzugsweise mindestens 30 bis
100 cnl.Eine aus den ein zelnen Schwimmkörpern aufgebaute Kette entfaltet mithin
eine äuße@ wirksame Absperrung gegenüber einem sogenannten Ölteppich.Die aus einzelnen
Schwimmkörpern gebildete Sperrkette kann verschiedene Formen annehmen.
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So kann die Sperrkette zum Beispiel in V-Form angeordnet sein, um
schwimmende Substanzen über eine erhebliche Breite zu bergen. Eine andere Form tellt
die Kreis- oder O-Form dar, zum Beispiel zum Umschließen von Tankern in gefährdeten
Gewässern. Aus dem Tanker möglicherweise auslaufendes Öl bleibt im unmittelbaren
Umkreis des Tankers eingegrenzt und kann dann in gewünschter Weise, etwa durch Absaugen
oder Abschöpfen gebergen werden. Auch bei erheblichem Se@gang ist die Einsatzmöglichkeit
nicht
gefährdet.
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Eine weitere Möglichkeit besteht in der Anordnung einer derartigen
Sperrkette in I-Form zwecks Absperrung von Wasserstraßen oder Wasseroberflächen
gegen schwiimnende Substanzen. Dies ist zum Beispiel der Fall beim Absperren von
Tankerliegeplätzen, so daß beim Löschen auftretende Unfälle keinen Umweltschaden
anrichten.
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Unabhängig von den erwähnten Einsatzmöglichkeiten ist die Erfindung
schließlich auch als Notbrücke einzusetzen. So können eine oder mehrere Reihen aus
den einzelnen Schwimmkörpern parallel angeordnet werden, um eine tragfähige Brücke
zu bilden.
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Für die Wirksamkeit der Erfindung ist es von Vorteil, wenn die Schwimmkörper
in schwinulender Lage eine Vorzugslage haben.
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Daher sieht eine Ausgestaltung der Erfindung vor, daß die Schwimmkörper
im Wasser ein Aufrichtmoment um ihre horizontale Längs- bzw. Querachse aufweisen.
Ist daher ein Schwimmkörper so ins Wasser gelassen, daß die Achse des Gelenks horizontal
verlauft, dann soll der Schwimmkörper nach Möglichkeit diese Labe beibehalten und
kein nennenswertes Moment um seine senkrecht dazu vorlaufende Achse erzeugen. Anderenfalls
wäre die Nachgiebigkeit einer aus den einzelnen Schwimmkörpern gebildeten Kette
bei Seegang eingeschränkt.
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Die einzelnen Schwimmkörper der Erfindung sind baugleich geformt und
haben nach einer weiteren Ausgestaltung quadratischen Querschnitt. Die Kupplungsabschnitte
sind außerdem so ausgelegt, daß ein Kuppeln unabhängig von der Relativlage der einzelnen
Schwimmkörper zueinander möglich ist, vorausgesetzt, die Schwimmkörperflächen sind
zueinander ausgerichtet. In Relativlagen zwischen 0 und 900 ist eine Kopplung naturgemäß
nicht möglich.
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Es ist auch denkbar, die Schwimmkörper mit einem kreisförmigen Querschnitt
zu versehen. In diesem Fall ist jedoch zweckmäßig, die Kupplungsabschnitte so auszulegen,
daß abwechselnd ein Kippen in den .Drehgelenken um eine horizontale und eine vertikale
Achse möglich ist, Schließlich ist auch denkbar, einen Schiiirniilcörper mit zwei
Gelenken zu versehen, von denen eines um eine horizontale und das andere uni eine
vertikale Achse verschwenkt werden kann. .Dies würde jedoch entweder den Aufwand
pro Schwimmkörper unnötig vergrößern oder zu verhältnismäßig langen Schwimmkörpern
führen. Im Prinzip wäre jedoch eine derartige Lösung immer noch vorteilhaft gegenüber
bekannten Vorrichtungen.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß
die Schwimmkörper Hohlkörper sind, die ggf. mit geschäumtem Kunststoff gefüllt sind.
Der Kunststoff erhöht die Stabilität des IIolalktirpers, der zum Beispiel aus Stahlbloch
geformt ist.
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Die Kupplung zwischen den einzelnen Schwimmkörpern ist vorzugsweise
starr, wobei die Beweglichkeit einer aus mehreren Schwimmkörpern hergestellten Reihe
oder Kette durch die Gelenke in den Schwimmkörper sichergestellt wird. Die Kupplung
muß darüber hinaus so erfolgen, daß an den Stoßstellen kein Durchtritt von auf dem
Wasser schwimmenden Substanzen möglich ist. In diesem Zusammenhang sieht eine weitere
Ausgestaltung der Erfindung vor, daß ein Kupplungsabschnitt ein Einsteckteil aufweist,
das mehrere radiale Löcher enthält und der andere Kupplungsabschnitt eie entsprechend
dem Einsteckteil geformte Fassung aufweist und mit Verriegelungsstiften versehen
ist, die in die Löcher des Einsteckteils einführbar sind. Um eine ständige Verriegelung
herzustellen, sieht eine weitere Ausgestaltung der Erfindung vor, daß die Stifte
in Verriegelungsstellung vorgespannt sind, vorzugsweise durch eine Feder. Es versteht
sich, daß radial ausfahrbare Verriegelungsmittel auch im Einsteckteil vorgesehen
sein können, die mit entsprechenden Löchern oder Ausnehmungen des weiblichen Kupplungsteils
zusammenwirken.
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Für die Betätigung der Verriegelungsstifte gibt es wiederum verschiedene
Möglichkeiten. Eine davon besteht erfindungsgemäß darin, daß die Verriegelungsstifte
einen Kolben aufweisen, d?r in elnelll Zylinder angeordnet ist und der Zylinder
mit cineol Leitungsabschnitt verbunden ist, dessen anderes Ende zur Außenseite des
Schwimmkörpers gefjihrt ist. Nur wenn der Zylinder mit Druckluft beaufschlagt wird,
gelangen die Verriegelungsstifte
in die Entriegelungsstellung.
Vorzugsweise können alle Leitungsabschnitte der Zylinder miteinander verbunden sein
und einen gemeinsamen Druclçluftanschluß aufweisen.
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Mit Hilfe der Gelenke in den Schwimmkörpern wird eine Schlangenbewegung
einer aus mehreren Schwimmkörpern zusammengesetzten Kette erreicht. Die Gelenke
müssen zum einen die erheblichen Kräfte aufnehmen, denen sie vor.allem bei Seegang
ausgesetzt sind. Ferner müssen sie die Forderung erfüllen, daß auch im Gelenkbereich
ein nennenswerter Flüssigkeitsdurchtritt vermieden wird. Eine Ausgestaltung der
Erfindung sieht hierzu vor, daß das Gelenk von zwei teilzylindrischen, sich gegenüberliegenden
Lagerschalen sowie einem Lagerzylinder gebildet ist, der passend von den Lagerschalen
aufgenommen ist und durch das Gelenk getrennte Schwimmkörperteile dergestalt gegeneinander
gespannt sind, daß sie eine begrenzte Verschwenkung der Teile relativ zueinander
zulassen. Der Lagerzylinder hat vorzugsweise einen Durchmesser, der der Höhe bzw.
Breite des Schwimmkörpers in diesem Bereich entspricht. Die Lagerschalen erstrecken
sich dabei nahezu um 1800 um den Lagerzylinder. Eine vollständige Umschließung durch
die Lagerschalen darf nicht gegeben satin. Der Umschlitßungswinkel hängt ab von
dem gewünschten Grad der Verschwenkung, zum Beispiel 150 zu jeder Seite, was einem
Gesarntschwenkwinkel von 300 entspricht.
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;Die Mittel, mit welc1ien die Ge lt'nkteile zusammengehalten werden,
müssen so beschaffen sein, daß sie unabhängig von der Relativlage
der
Schwimmkörperteile zueinander stets ein gleielibleibendes Zusammenwirken der Lagerteile
gewährleisten. Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht hierzu vor, daß mindestens
ein Spainiseil zwischen den Enden des Schwimmkörpers in der durch die Drehachse
gehenden Längsmittenebene angeordnet ist. ist sichergestellt, daß ein derartiges
Spannseil auf der Drehachse festgehalten wird, ist die Spannung im Spannseil stets
gleich, unabhängig von der Drehlage des Drehgelenks (eine ähnliche Wirkung haben
Bänder bei menschlichen oder tiorischen Knochengelenken).
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Es ist zwar ohne weiteres denkbar, das Sparmseil an der Außenseite
der Schwimmkörper zu führen. Vorzuziehen ist hingegen eine Ausgestaltung der Erfindung,beiderdasSeil
im inneren des Schwimmkörpers verläuft und durch Schlitze des Lagerzylinders und
der Lagerschalen hindurchgeführt ist.
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Die Lagerflächen von Lagerschale und Lagerzylinder bestehen vorzugsweise
aus Edelstahl. Dadurch soll entgegengewirkt werden, daß durch Korrosion das Gelenk
in seiner Wirkungsweisc beeinträchtigt wird.
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Wie bereits erwähnt, kann nur ein bestimmter Schwenkwinkel zu beiden
Seiten erzielt werden. Ein beliebiger Schwenkwinkel ist im übrigen auch gar nicht
wünschenswert. Zur Begrenzung des Schwenwinkels nicht eine Ausgestaltung der Erfindung
vor, daß mindestens eine Lagerschale eine sich in Drehrichtung
erstreckende
Ausnehmung aufweist, in die ein Vorsprung des Lagerzylinders hineinragt. Es versteht
sich, daß auch umgekehrt der Lagerzylinder eine Ausnehmung und die Lagerschale einen
Vorsprung aufweisen kann.
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Auch der Lagerzylinder -ist vorzugsweise ein Hohlkörper und kann ggf.
mit geschäumtem Kunststoff gefüllt werden.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand von
Zeichnungen näher erläutert.
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Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch einen Schwimmkörper nach der
Erfindung.
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Fig. 2 zeigt eine :Draufsicht, teilweise im Schnitt auf den Schwimmkörper
nach Fig. 1.
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Fig. 3 zeigt eine teilweise Seitenansicht des Schwimmkörpers nach
Fig. 1 von links.
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Fig. 4 zeigt eine teilweise Seitenansicht des Schwimmkörpers nach
Fig. 1 von rechts.
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Bevor auf die in den Zeichnungen dargestellten Einzelheiten näher
eingegangen wird, sei vorgangestellt, daß Jedes der gezeigten und beschriebenon
Merkmale für sich oder in Verbindung mit Merkmalen der Ansprüche von erfindungswesentlicher
Bedeutungg ist.
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Der in den Figuren dargestellte Schwimmkörper besteht aus zwei Teilen
10, 11, welche durch ein Drehgelenk 12 miteinander verbundn sind. ie Schwimmkörperteile
10, 11 sind hohlkörper von quadratischem Querschnitt. Ihre Wände 13 sind aus Stahlblech
geformt. im Inneren sind sie mit Kunststoffschaum 14 gefüllt.
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Der Schwiiumkdrperteil 10 ist am freien Ende durch ein Kupplungssteckteil
14 abgeschlossen. Es besitzt einen radialen Flansch 15 zur Verbindung-mit der Wand
13 des Schwimmkörperteils 10, einen kegelringförmigen Abschnitt 16 sowie einen axialen
Ab schnitt 17, der in Umfangsabständen vier Löcher aufweist.
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Am freien Ende des Schwimmkörperteils 11 ist ein Supplungsfassungsteil
19 angeordnet. Es besitzt ebenfalls einen radialen Flansch 20, einen konischen Abschnitt
21 sowie einen axialen Abschnitt 22. Das Fassungsteil 19 ist komplementär zum Steckerteil
14 geformt, so daß das Steckerteil passend in das Fassungsteil 19 eingesetzt; werden
kann bei formschlüssigem Zusammenwirken der entsprechenden Teile. Im axialen Abschnitt
22 sind vier Verriegelungsstifte 23 in Lageröffnungen verschiebbar gelagert. Sie
weisen einen Kolbenabschnitt 24 auf, der in einem Zylinder 25 gleitend geführt ist
und yon einer Feder 26 beaufschlagt ist. Die Feder drückt die Verriegelungsstifte
23 in die in Fig. 1 dargestellte Stellung. Auf der der Feder abgewandten Seite ist
der Zylinder 24 mit einer Leitung 27 verbunden, die zur Außenseite des Schwimmkörperteils
11 geführt ist. Wird an einem entsprechenden Anschluß 28 Druckluft aufgebracht,
verstellen
die Kolben 24 die Verriegelungsstifte 23 radial hach außen, so daß ein Verriegel'uigseingriff
mit den Löchern 18 des Steckerteils 14 aufgehoben wird.
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An den einander zugekehrten Enden sind die Schwimmkörperteile 10,
Ii durch Lagerschalen 30 bzw. 31 abgeschlossen. Die aus Edelstahl bestehenden Lagerschalen
30, 31 sind teilzylindrisch und erstrecken sich über die Breite des Schwimmkörpers.
Sie stehen in Eingriff mit einem Lagerzylinder 32, der aus Stahlblech geformt ist
und sich ebenfalls über die Breite des Schwimmkörpers erstreckt. Die Stirnseiten
des Lagerzylinders 32 sind durch entsprechende Platten, von denen eine bei 33 gezeigt
ist, verschlossen. Der Durchmesser des Lagerzylinders 12 entspricht der Höhe bzw.
Breite des Schwimmkörpers. Die Lagerschalen 30, 31 erstrecken sich um etwas weniger
als 1800 um den Lagerzylinder herum.
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Der Lagerzylinder besitzt an diametral gegenüberliegenden Seiten an
der Außenseite Vorsprünge, von denen in Fig. 1 einer bei 34 dargestellt ist. Der
Vorsprung 34 greift ein i eine entsprechende längliche Ausnehmung 36 der Lagerschale
30 Auf diese Weise wird die Verschwenkung der Schwimmkörperteile 10, 11 relativ
zueinander begrenzet, im vorliegenden Fall beträgt der Schwcnkwinkel 300.
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Zwe.i Spannseile 35 erstrecken sich in einer Längsmittenebene des
Schwimmkörpers, in der auch die Drehachse des Gelenks 12
liegt,zwischen
den Enden des Schwimmkörpers. Die Spannseile 35 erstrecken sich im übrigen nahe
den Stirnseiten des Lagerzylinders, wie in Fig. 2 zu erkennen. An der entsprechenden
Innenseite der Stirnseiten des Lagerzylinders 32 sind Ösen 36a,37 angebracht, durch
welche die Spannseile 35 hindurchgeführt sind. Die Spannseile 35 haben an einem
Ende einen Wiederlagerkopf 38, der in einer entsprechenden Öffnung des radialen
Abschnitts 35 des Steckerteils 14 sitzt. Mit dem anderen Ende des Spannnseile ist
ein Gewindebolzen 39 verbunden, der sich durch eine Öffnung in einer Platte 40 hindurcherstreckt,
die an der Innenseite des Fassungsteils 19 und an der Wand 13 des Schwimmkörperteils
11 befestigt ist, vorzugsweise durch Schweißung. Mit Hilfe einer auf den Bolzen
39 geschraubten Mutter 41 läßt sich im Seil 35 eine vorgegebene Spannung einstellen.
Die Seile 35 halten die Gelenkteile, bestehend aus den Lagerschalen 30 und 31 sowie
dem Lagerzylinder 32 zusammen.
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Die Platte 4o kann durch U-Schienen aa der Innenseite versteift werden,
von denen in Fig. 1 bei 42 eine dargestellt ist. Aus Fig. 4 ergiht sich, daß zwei
sich kreuzende U-Schienen verwendet werden können.
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Wie ohne weiteres ersichtlich, können beliebig viele der in den Figuren
1 bis 4 dargestellten Schwimmkörper aneinander gekoppelt werden, Zu Kopplungs -
und Entkopplungs zwecken werden die Vorriegelungsstifte 23 radial mittels Druckluft
nach außen
verstellt, so daß der Steckertoil 14 in das Fassungsteil
19 eingreifen kann. Die Drchgelenke 12 bei mehreren Schwimmkörpern wechseln mit
ihrer Drehachse ab, so daß die derart gebildete Kette nacheinander jeweils um eine
vertikale und um eine horizontale Achse begrenzt verschwenkbar ist.
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Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel haben die Schwimmkörper eine
Länge von 5 m und eine Breite von 2 x 2 m. Die Gelenke haben einen Verschwenkungsbereich
von 2 x 150. Die Eintauchtiefe je Schwimmkörper beträgt 100cm, was einer Wasserverdrängung
von 10 Tonnen entspricht.
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E.ine aus den einzelnen Schwimmkörpern gebildete Reihe oder Kette
bildet eine nahezu undurchlässige Absperrung gegenüber schwimmenden Substanzen,
zum Beispiel Öl. Wie ohne weiteres ersichtlich, kann eine Reihe oder Kette derartiger
Schwimmkörper auch für eine Notbrücke verwendet werden.