Schwimmfähiger Transportbehälter für den Transport von Flüssigkeiten auf dem Wasserwege Es sind unstarre Behälter für den Schlepptrans port auf dem Wasserweg bekannt, welche aus meh reren Zellen bestehen. Die Zellen entstehen dabei ent weder durch Unterteilung des Behälters mittels Schot ten oder stellen selbständige Gebilde dar. Einer dieser Behälter weist mindestens eine Zelle zur Aufnahme flüssigen Gutes auf und eine als Luftkammer ausge bildete. Die Zellen sind im Falle selbständiger, unter sich verbundener Gebilde mit einem Netzwerk über zogen und unter sich mittels Stricken verbunden. Die Zellen eines Behälters können übereinander gelagert sein, wobei z.
B. bei drei Zellen die spez. Gewichte der Ladung in den Zellen von unten nach oben ab nehmen, wodurch die Stabilität des Gebildes erreicht wird. Bei Schleppfahrten ergeben sich aber Verschie bungen der Zellen, welche nur ein loses Gebilde dar stellen.
Als hochseetüchtiger Schleppbehälter, welcher mit den heute üblichen Geschwindigkeiten bewegt werden kann, ist diese bekannte Ausführung, bei der die ein zelnen Zellen nur mit losen Tauen untereinander ver bunden sind, nicht verwendbar. Zudem eignet sich dieser Behälter auch in strömungstechnischer Hinsicht nur für kleinste Fortbewegungsgeschwindigkeiten.
Es ist weiterhin ein Schleppbehälter mit zwei Zel len bekanntgeworden, wobei aber die eine, den Bug ausfüllende, bedeutend kleinere Zelle den Tiefgang des Bugs steuert und die andere Zelle den übrigen Raum des Behälters bildet und zur Aufnahme der Transportflüssigkeit dient. Diese sich über annähernd die ganze Behälterlänge erstreckende Zelle kann durch flüssigkeitsdichte Schotten unterteilt sein.
Die Zellen werden also durch Trennwände ge bildet, so dass die die Flüssigkeit umgrenzenden Zel lenwände mindestens teilweise Wandteile des Behäl ters bilden. Diese Zellen sind daher nicht einzeln auswechselbar. Mit der Luftkammer im Bug soll ein Steuermittel geschaffen werden, welches erlaubt, den Bug mehr oder weniger aus dem Wasser zu heben. Dies sei, so bemerkt der Erfinder, für die Stabilität des Behälters bei unruhiger See sehr wichtig. Um insbesondere beim Transport schwerer Flüssigkeit den Auftrieb zu er höhen, können längs der Hülle des Behälters weitere Luftkammern angeordnet werden.
Aus dem Aufbau des schleppbaren Behälters, ins besondere aus der Lage der Luftkammer im Bug, ergibt sich, dass infolge fehlender Symmetrie der Be hälter .nur für eine Zugrichtung vorgesehen ist. Au sserdem ist diese Luftkammer nur zeitweise mit Luft gefüllt, so dass sie nicht immer zum Druckausgleich bei Stössen auf den Behälter dienen kann.
Die Erfindung bezweckt die Aufgabe zu lösen, einen unstarren schwimmfähigen Behälter für den Transport praktisch unkompressibler Flüssigkeiten auf dem Wasserweg, zweckmässig bei voller Füllung der Behälterzellen, die vorteilhaft auswechselbar sind, zu bilden, der eine ausreichende Elastizität insbeson dere gegenüber Stössen aufweist.
Gegenstand der Erfindung ist ein schwimmfähiger Transportbehälter für den Transport von Flüssigkei ten, z. B. Ölen, vorzugsweise durch Schlepp, auf dem Wasserwege, der ermöglichen kann, die Transport kosten zu senken.
Die vorliegende Erfindung besteht darin, dass der Behälter mehrere fest oder lösbar miteinander ver bundene Zellen besitzt und seine Hülle aus flexiblem Kunststoff ein- oder mehrschichtig hergestellt ist.
In der beiliegenden Zeichnung sind Ausführungs beispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt und zeigen: Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Schleppeinheit aus mehreren aneinandergereihten, mit- einander gekuppelten Transportbehältern im Schlepp eines Schleppers, Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Schlepp einheit mit zwei vorderen, miteinander gekuppelten Behältern und einem hinteren, an den vorderen ange hängten Behälter, Fig. 3 eine Draufsicht auf einen Teil eines Be hälters, Fig. 4 einen Querschnitt durch einen Behälter mit Längszellen,
Fig. 5 einen Längsschnitt durch einen Teil eines weiteren Behälters, Fig. 6 einen Querschnitt durch einen Teil seiner Aussenhülle, Fig. 7 einen Schnitt durch eine seiner stirnseitigen Kupplungsplatten, Fig. 8 einen Schnitt durch eine Kupplung zum Anhängen eines Behälters an einen anderen oder an ein Schleppfahrzeug, Fig.9 eine schematische Darstellung einer selb ständigen Antriebs- und Steuervorrichtung für die Behälter einer Schleppeinheit, Fig. 10 einen Schleppzug mit Schlepper, zwei Be hältern und dazwischen angeordneter Antriebs- und Steuervorrichtung,
Fig. 11 einen Schleppzug mit Schlepper und un tergetauchten Behältern, Fig. 12 eine Anwendungsmöglichkeit des Behäl ters in getauchtem Zustand, Fig. 13 den Behälter gemäss Fig. 12 in aufge tauchtem Zustand, Fig. 14 den Behälter mit Schutzrippen.
Die Fig. 1 stellt in schematischer Weise eine Schleppeinheit dar, welche aus vier hintereinander angeordneten schwimmfähigen Transportbehältern 1, 2, 3, 4 für den Flüssigkeitstransport auf dem Was serweg besteht, welche von einem Schleppfahrzeug 12 gezogen werden. Die Behälter 1-4 bestehen je aus mindestens zwei einzelnen Zellen, wovon eine als Luftzelle dient. Der Behälter bzw. seine Zellen be stehen aus flexiblen Kunststoffen, welche gegen che mische Beanspruchungen durch das Ladungsgut un empfindlich sind und auch den Beanspruchungen durch Wasser, Licht und Luft widerstehen.
Solche Kunststoffe finden sich unter den zahlreichen bekann ten Stoffen wie Polyäthylene, Polyisobutylene, Poly- vinylchloride, Polyamide, Polytherephthalate, Poly- tetrafluoräthylene, Silicone, Kunstkautschuke usw.
Die Hülle des Behälters und die Zellenwände bestehen aus einer oder mehreren Schichten dieser Kunststoffe und können Gewebeeinlagen aufweisen, welche ebenfalls aus Kunststoffen oder organischen Stoffen hergestellt sind. Dabei können die einzelnen Schichten aus verschiedenen Stoffen bestehen, indem z. B. die inneren Schichten der Zellenwände den Schutz gegen die Einflüsse des Ladungsgutes und die äusseren Schichten der Hülle den Schutz gegen die Umgebung übernehmen. Die Dicke der Hülle und der Zellenwände wird nach dem Verwendungszweck der Behälter und deren Grösse festgelegt und kann z. B. einige Millimeter betragen.
Die Hülle und Zel lenwände können nach einem Press-, Blas- oder Spritzverfahren hergestellt sein oder sie können aus einzelnen Stücken bestehen, welche in bekannter Weise durch Schweissen oder Verkleben zusammen gefügt sind.
Die einzelnen Zellen der Behälter 1-4 weisen je eine Füllöffnung 6 auf, durch welche das zu trans portierende Gut eingefüllt wird. Ferner sind die Zel len durch ein überdruckventil 7 gesichert.
Der vorderste Behälter 1 der Schleppeinheit weist eine besondere Form auf; er ist zu einer Art Steven 5 geformt, um einen günstigen Bugwiderstand zu er zeugen.
Die Hüllen aller eine Einheit bildender mehr zelliger Behälter 1-4 sind von einem Netzwerk um geben, welches die Zugkräfte aufnehmende Längs kabel 16 und Querkabel 17 aufweist. Letztere halten die Längskabel 16 in der gewünschten gegenseitigen Lage auf den Behälterhüllen und nehmen Querzug kräfte auf, welche bei Expansionsbewegungen im In nern der Zellen entstehen. Alle Längskabel 16 sind an den beiden freien Enden des vordersten 1 und hin tersten Behälters 4 an Kupplungsplatten 8 dieser Be hälter befestigt. Diese Platten 8 dienen zur übertra- gung der Zugkräfte vom Schlepper 12 auf die Längs kabel 16.
Wenn sich das Netzwerk 16, 17 über die ganze Schleppeinheit, d. h. über alle vier Behälter hinzieht, sind die einzelnen Behälter mit ihren Stirnseiten 17a lediglich aneinandergestossen. Man kann aber auch die Hüllen der einzelnen mehrzelligen Behälter 1-4 je mit einem solchen Netzwerk umgeben, in welchem Falle an den Stellen 17a eigene Kupplungsvorrichtun gen, wie z. B. Schäkel, vorgesehen sein müssen. Man kann aber auch an jedem Ende jedes Behälters eine Kupplungsplatte 8 anordnen und auf diese Weise die Behälterteile durch eine Schlepptrosse 11 miteinander verbinden, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist.
Das Netzwerk kann aus Stahldrahtkabeln oder aus Kabeln aus Kunststoff oder aus beiden bestehen. z. B. aus mit Kunststoff umspritzten Drahtseilen. Der vorderste Behälter 1, der Bugbehälter, ist über die Kupplungsplatte 8 durch ein Kabel mit einem Kupp lungsschwimmkörper 9 verbunden, welcher durch eine Schlepptrosse 11 mit einer Haltevorrichtung 13 auf dem Schlepper verbunden ist. Dabei sind das Kabel und die Schlepptrosse 11 an dem Schwimm körper 9 an drehbaren Zugösen befestigt, damit Dreh bewegungen des Behälters ohne Einfluss auf die Schlepptrosse bleiben.
Statt der vier aneinandergereihten Behälter 1-4 kann auch ein einziger mehrzelliger Behälter mittels Querschotten 1' entsprechend unterteilt sein.
Die Wasserlinie der Schleppeinheit ist mit 14 be zeichnet.
Fig. 2 zeigt eine Schleppeinheit, welche zwei vor dere, mehrzellige, miteinander gekuppelte Behälter 1 und 2 und einen hinteren, mehrzelligen Behälter 4 aufweist. Dieser hintere, mehrzellige Behälter ist durch eine Schlepptrosse 11 am hinteren der vorderen Behälter befestigt; er kann auch durch eine direkte Schlepptrosse 11 mit dem Kupplungsschwimmkörper 9 verbunden sein. Zum Laden und Entladen der Be hälter können diese einzeln an Bojen oder anderen Festhaltevorrichtungen befestigt werden.
Fig. 3 zeigt eine Draufsicht auf einen Teil eines Behälters, welcher aus mehreren Zellen, wovon eine als Luftzelle bestimmt ist, besteht. Die Längskabel 16 sind mit den Querkabeln 17 durch Knotung 18 oder sonstwie verbunden. Die Längskabel 16 sind an den Stellen 19 mit der Kupplungsplatte 8 verbunden. Die Aussenhülle des Behälters ist mit 15 bezeichnet.
Fig. 4 stellt einen Behälter im Querschnitt dar. Sie zeigt die Mehrzahl von längsverlaufenden Zellen <I>b, c, d, e,</I> f, <I>g</I> des Behälters, welche zur Aufnahme von zu transportierenden Flüssigkeiten bestimmt sind und deren Wände mit 20 bezeichnet sind. Dabei kann jede Zelle mit der gleichen Flüssigkeit oder ein zelne oder alle Zellen mit verschiedenem Gut be= laden sein, da die Zelleninhalte untereinander nicht in Verbindung stehen. Die Zellen sind durch gemein same Wandteile untereinander fest verbunden; es können aber auch Einzelzellen zu einem Behälter ver einigt und miteinander lösbar, z. B. mittels Ösen und Karabinerhaken, verbunden sein.
Die oberste Längszelle a des Behälters ist als Luftzelle verwendet und dient entweder zur Tiefgang verminderung des Behälters oder als Pufferglied.
Die Gesamtheit der Zellen<I>a -g</I> ist von einer eigenen Hülle 15 des Behälters umgeben, welche alle Zellen umschliesst und welche vom Netzwerk 16, 17 umgeben ist.
Wenn in den Zellen b-g, z. B. durch Gasent wicklung oder durch Stossbeanspruchung, ein Über druck entsteht, wirkt sich dieser hydraulisch auf die Luftzelle a aus, aus welcher dann Luft durch das Überdruckventil 7 austreten kann, wodurch ein Druckausgleich geschaffen und eine überbeanspru- chung der Zellenwände oder der Hülle 15 vermieden wird.
Fig. 5 stellt einen zweizelligen Behälter dar, des sen Zellen auch nicht durch Querschotten unterteilt sind. Die Behälterhülle 15 umschliesst direkt beide Zellen. Die eine Zelle ist als Luftzelle 21 ausgebildet, welche durch das Überdruckventil 7 mit der Aussen luft in Verbindung steht. Ein Überdruck in der mit zu transportierender Flüssigkeit gefüllten Zelle infolge Stossbeanspruchung oder Gasentwicklung wird sich daher auf die Luftzelle 21 auswirken und durch Luft abgabe wird ein Ausgleich geschaffen.
Fig. 6 stellt einen Querschnitt eines Teils des Be hälters gemäss Fig. 4 in grösserem Massstab dar. Die Hüllen 20 bilden die Längszellen a-g und die Hülle 15 des Behälters stellt die Umhüllung der Längszellen dar. Zwischen den Hüllen 20 und 15 ist eine mit 22 bezeichnete Schicht angeordnet, welche z. B. aus Schaumkunststoff bestehen kann und welche bei etwa eintretendem Leck selbsttätig in dieses eintritt und das Leck abdichtet, wie dies bei Autoreifen bekannt ist.
Fig. 7 zeigt die Ausbildung einer Kupplungsplatte 8 eines Behälters im Schnitt ohne Behälterhülle. Die Längskabel 16 sind über Ösen an Bolzen 37 befestigt, wobei letztere an den Stellen 19 an der Kupplungs platte 8 sitzen. Die Kupplungsplatte 8 weist in ihrer Mitte eine Zugöse 36 auf, an welcher die Schlepp trosse für weitere Behälter gemäss Fig.2 oder der Kupplungsschwimmkörper 9 gemäss Fig. 1 und 2 be festigt werden können.
Fig. 8 zeigt die Verbindung der Kupplungsplatte 8 eines Behälters mit einem schwimmfähigen Kupp lungskörper 9. Die Zugöse 36 der Kupplungsplatte 8 ist mittels einer mit Ösen 38 versehenen Zugstange 39 mit dem im Teil 42 im Kupplungskörper 9 drehbar gelagerten Bolzen 43 verbunden. Dieser Bolzen ist mit zwei Flanschen 44 für die Zug- bzw. Drucküber tragung auf den Teil 42 versehen. Die gleiche Anord nung 43, 44 ist an der der Schlepptrosse 11 zugekehr ten Seite des Teils 42 getroffen.
Der Kupplungskörper 9 ist schwimmfähig und besteht deshalb beispielsweise aus Schaumkunststoff; er trägt eine mit 10 angedeutete Signalvorrichtung, z. B. Signallampen oder Flaggen. Die Stromversor gung der Signallampen erfolgt vom Schlepper 12 aus über ein Kabel 46, welches an der Schlepptrosse fliegend mittels Ösen 49 befestigt ist. Eine wasser dichte Kabelkupplung 47 verbindet das Kabel 46 mit dem am Kupplungskörper angebrachten An schlusskabel 48.
Ein Abzweigungskabel 40 führt von der Kabelkupplung 47 durch die hohlen Bolzen 43 über Schleifkontakte 45 im Teil 42 zur Kupplungs platte 8 und dem die Platte tragenden Behälter und durch ein Kabel 41 zu Signalvorrichtungen oder Steuervorrichtungen am Behälter selbst.
Fig. 9 zeigt in schematischer Darstellung eine vom Schlepper aus fernsteuerbare Antriebs- und Steuer vorrichtung, wie sie z. B. für Tandemantriebe neben einanderschwimmender Schleppeinheiten mit mehre ren hintereinandergeschalteten Behältern verwendet werden können. Der schwimm- und tauchfähige Kör per 50 trägt bugseitig einen Zughaken 52 und heck- seitig den Zughaken 51 und ferner das am Ruder schaft 54 drehbare Ruder 53, welches durch die mit tels nicht dargestellter Organe steuerbare, schema tisch angegebene Rudermaschine 55 betätigt wird.
Eine entsprechende Rudereinrichtung kann zur Tie- fensteuerung der Vorrichtung verwendet sein.
Der Antriebsmotor 59 der Vorrichtung treibt den auf der Welle 57 befestigten Propeller 56 über das Getriebe 58. Die elektrischen Kabel zur Speisung des Antriebsmotors 59 und der Rudermaschine 55 sind mit 60 und 61 bezeichnet und führen über eine was serdichte Kupplung 62 und über das Kabel 63 zum Schlepper. Ähnliche Einrichtungen sind beispielsweise von Unterseebooten bekannt.
Fig. 10 zeigt einen Schleppzug, bestehend aus einem Schlepper 12 und einer Schleppeinheit aus zwei mehrzelligen, aneinandergehängt en Behältern 64 und 65, wobei je eine Zelle der Behälter als Luftzelle aus gebildet ist. Der vordere Behälter 65 ist durch einen Kupplungsschwimmkörper 9 mit dem Schlepper ver bunden und zwischen die beiden Behälter ist eine Antriebs- und Steuervorrichtung 50' gemäss Fig. 9 ge schaltet, welche vom Schlepper aus gesteuert wird.
Diese Antriebsvorrichtung 50' vermindert den Zug in der Schlepptrosse 11 zum Schlepper 12 und den Zug zwischen der Antriebseinheit und dem Behälter 65.
Fig. 11 zeigt einen Schleppzug mit Schlepper 12, Antriebsvorrichtung 50' und den zwei mehrzelligen aneinandergehängten Behältern 64 und 65 in dieser Anordnung und bei untergetauchten Behältern und Vorrichtung 50', d. h. in Unterwasserfahrt. Bei dieser Anordnung dient das Schleppfahrzeug 12 nicht zum Schleppen der Behälter, sondern lediglich zur Spei sung und Fernsteuerung der Antriebsvorrichtung 50' über eine Kabelverbindung 63.
Diese Anordnung hat den Vorteil, dass die Behälter bei schwerer See in einer Wassertiefe fahren können, in welcher sich der Wellengang nicht mehr störend auswirkt. Die Kabel verbindung 63 kann dabei derart lose sein, dass der Schlepper an der Wasseroberfläche alle Wellenbewe gungen mitmachen kann, ohne dass Brüche der Ver bindungstrosse oder der Speise- und Steuerkabel ein treten können.
Die Änderung der Tauchtiefe kann dabei durch fernbedienbare Einrichtungen erfolgen, welche nach stehend anhand der Fig. 12 erläutert werden.
Fig. 12 zeigt einen zweizelligen Behälter 66 im Tauchzustand, welcher mit einer Boje 73 durch ein Kabel 71 in Verbindung steht. Am Behälter 66 ist an dessen Querkabeln 17 Ballast 67 befestigt, welcher den Behälter erstens im Tauchzustand und zweitens in aufrechter Lage hält. Ferner ist aussen am Behälter 66 oder gegebenenfalls im Behälter 66 ein Pressluft- behälter 68 befestigt, welcher mit einem fernbetätig- baren Ventil 69 in Wirkungsverbindung steht.
Vom Ventil 69 führt eine Luftleitung 70 in die Luftzelle 21 (Fig. 13), welche oben im aufrecht im Wasser liegenden Behälter 66 angeordnet ist. Durch elek trische Impulse, welche vom Schlepper aus direkt oder auch drahtlos an eine Empfangseinrichtung 74, 72 der Boje 73 und von dieser über das Kabel 71 an das Ventil 69 vermittelt werden, wird das Ventil 69 geöffnet, und es strömt Luft aus dem Pressluftbehälter 68 in die Luftzelle 21, welche den erforderlichen Auf trieb erzeugt und den Behälter zum Auftauchen bringt.
Der Ballast 67 kann beispielsweise in einer besonderen Kielzelle untergebracht sein und aus Sand bestehen. Es können auch Organe vorgesehen sein, mittels wel chen eine Ballastabgabe bewirkt werden kann.
Fig. 13 zeigt einen Querschnitt durch den Behäl ter 66 gemäss Fig. 12 in aufgetauchtem Zustand zum Füllen oder Entleeren.
Fig. 14 zeigt einen zweizelligen Behälter 78 im Schnitt. Dieser Behälter weist an seiner Aussenseite zum Schutz seiner Hülle 15 gegen Beschädigungen durch Quaianlagen sich über die ganze Länge in der Wasserlinie des Behälters erstreckende Wülste 76 auf, welche z. B. aus Schaumkunststoff bestehen können. Solche Wülste 75 sind auch am Boden angeordnet und verhindern eine Beschädigung bei Bodenberüh rung.
Diese Wülste 75 können gleichzeitig als Ballast dienen, wenn sie aus entsprechendem Material be stehen. Die beschriebenen Behälter können in erster Linie zum Transport von Öl und Treibstoffen dienen, welche alle ein spezifisches Gewicht von etwa 0,8 aufweisen. Die mit solchem Gut beladenen Behälter schwimmen mit etwa 80% ihres Volumens unter Wasser. Der statische Druck im Behälter hängt daher lediglich von der über der Wasseroberfläche schwim menden Flüssigkeitssäule ab.
Diese Tatsache erlaubt die Verwendung von relativ dünnen Hüllen.
Die Form der Behälter kann den hydrodynami schen Erfordernissen entsprechend gewählt werden. Im allgemeinen wird sich die Schlauchform oder Tor pedoform am besten dazu eignen.
Die Form und der Tiefgang der Behälter muss den zu befahrenden Wasserstrassen angepasst sein, so dass z. B. für Hochseetransporte und Binnenwasser transporte verschiedene Behälterformen gewählt wer den müssen. Das erwähnte Netzwerk der Behälter kann, wie in Fig. 2 dargestellt, die ganze Behälterhülle umgeben, es kann aber auch in die äussere Hülle oder in eine besondere Hülle eingebettet sein.
Die beschriebenen Behälter verhalten sich wegen der Flexibilität ihrer Hülle weitgehend anders als starre Schiffe. Der flexible Behälter vermag sich dem Wellengang weitgehend anzupassen, und örtliche Druckanstiege können sich wegen der vorhandenen Luftkammern, welche als Puffer wirken, ausgleichen, ohne dass die Hülle beschädigt wird. Die Behälter- hülle ist auch an sich so flexibel, dass sie ebenfalls als Puffer wirkt.
Es ergibt sich ohne weiteres, dass ein wesentlicher Vorteil dieser Behälter darin liegt, dass sie zum Ent leeren und Füllen vom Schleppschiff getrennt werden können, und dass der Schlepper für weitere Fahrten zur Verfügung steht während der Auslade- oder Ladezeit. Zudem können wirtschaftlich und langsam arbeitende Pumpen zum Laden und Entleeren ver wendet werden; leere Behälter können entweder mit leichtem Luftballast in Bündeln oder in zusammen gelegtem Zustand an Bord transportiert werden.
Der Gewichtsanteil des Laderaumes an der ge samten Ladung kann weniger als 10/0 betragen und selbständige Pumpenanlagen sind nicht erforderlich.
Die Hüllen aus Kunststoff sind nicht nur flexibel, sondern auch elastisch. Dies hat zur Folge, dass plötz liche Druckanstiege, welche z. B. beim Anfahren oder bei plötzlichen Stössen auftreten können, von der Elastizität der Hülle selbst aufgenommen werden kön nen, wobei das die Hülle umgebende Netzwerk eine tlberbeanspruchung der Hülle an einer bestimmten Stelle verhindert.