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Die Erfindung betrifft ein leckverschließendes System.
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Kommt es bei einem Wasserfahrzeug, einem Boot oder Schiff, zu einer Beschädigung der Außenwand, kann Wasser in das Wasserfahrzeug eindringen, wodurch das Wasserfahrzeug seine Schwimmfähigkeit verlieren kann. Ursache für Beschädigungen sind beispielsweise die Kollision zweier Wasserfahrzeuge, die Kollision eines Wasserfahrzeugs mit Eis, beispielsweise in Form eines Eisbergs oder einer Eisscholle, die Kollision eines Wasserfahrzeugs mit Treibgut oder die Kollision eines Wasserfahrzeugs mit einem ortsfesten Objekt, beispielsweise einem Riff, einer Dalbe oder einem Brückenpfeilern.
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Insbesondere bei Kriegsschiffen ist die Gefahr groß, dass Beschädigungen in der Außenwand des Schiffes auftreten, wenn diese in Kampfhandlungen geraten. Hierbei besteht zunehmend die Gefahr von vergleichsweise kleinen Beschädigungen der Außenwand bei asymmetrischen Bedrohungen durch Handfeuerwaffen oder Panzerabwehrhandwaffen. Problem hierbei ist, dass diese meist kleinkalibrigen Einschläge nicht immer unmittelbar festgestellt werden und so die Gefahr besteht, dass durch ein vergleichsweise kleines Leck über einen längeren Zeitraum Wasser in das Schiff eindringen und so zu größeren Folgeschäden führen kann.
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Aus der
US 2009/0239064 A1 ist eine selbstverschließende Struktur für Schiffswände bekannt, wobei entsprechende reaktive Materialien verkapselt in der Wand vorliegen.
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Aus der nachveröffentlichten
DE 10 2014 107 568 ist eine ballistische Schutzverkleidung mit einer selbstverschließenden Struktur bekannt, wobei die selbstverschließende Struktur einen reaktiven Kunststoffaufbau aufweist.
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Aus der nachveröffentlichten
DE 10 2014 105 454 ist eine Gewebestruktur zur Abdichtung eines Lecks bekannt, wobei die Gewebestruktur Gewebeschläuche aufweist, wobei in den Gewebeschläuchen bei Kontakt mit Wasser aufquellende und/oder versteifende Reaktivsubstanzen sind.
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Es hat sich als problematisch erwiesen, dass zum einen die in solche Strukturen einbringbaren reaktiven Materialien mengenmäßig begrenzt sind. Größere Beschädigungen können somit nur schwer verschlossen werden. Zum anderen sind die Substanzen reaktiv mit Wasser und mit der Zeit kann Wasser in die Strukturen eindiffundieren, sodass die Substanzen altern und nach gewisser Zeit die Selbstheilungsfähigkeiten verlieren. Eine Wartung ist regelmäßig nicht möglich und wenn das System in die Schiffswand eingebettet ist, ist auch kein Austausch mit einem vernünftigen Aufwand möglich.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein System zu schaffen, welches Lecks zuverlässig verschließen oder wenigstens verkleinern kann und wobei das System eine einfache Wartungsmöglichkeit aufweist, um eine hohe Lebensdauer zu ermöglichen.
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Gelöst wird die Aufgabe durch das leckverschließende System mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den Zeichnungen.
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Das erfindungsgemäße leckverschließende System weist wenigstens ein Rohr und eine Substanz auf. Die Substanz ist in der Lage, mit Wasser zu reagieren. Ferner weist das System wenigstens einen ersten Behälter zur Aufnahme der Substanz und wenigstens ein Fördersystem auf. Das wenigstens eine Fördersystem ist derart ausgebildet, dass das wenigstens eine Fördersystem die Substanz aus dem wenigstens einen ersten Behälter durch das wenigstens eine Rohr zu einem Leck fördern kann.
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Vorteil des erfindungsgemäßen Systems ist die Möglichkeit, größere Mengen der mit Wasser reaktiven Substanz in das wenigstens eine Rohr zu fördern und so auch das Verschließen größerer Leckagen zu ermöglichen. Darüber hinaus ist es möglich, die reaktive Substanz ausschließlich in dem wenigstens einen ersten Behälter zu lagern und nur bei Bedarf in das wenigstens eine Rohr zu fördern. Hierdurch wird eine Wartung (Austausch) der mit Wasser reaktiven Substanz sehr leicht möglich. Zusätzlich wird das System, in welchem sich die mit Wasser reaktive Substanz befindet, so klein wie möglich gehalten, um beispielsweise Diffusionseffekte von Wasser zu minimieren. Durch diese Maßnahmen wird die Lebensdauer des leckverschließenden Systems deutlich gesteigert.
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Unter Rohr bzw. Rohren wird in diesem Zusammenhang jede Leitung verstanden, die geeignet ist die reaktive Substanz zu leiten. Es kann sich dabei um unter anderem um eine feste Verrohrung, Schläuche, leitende Hohlräume oder auch eine Mischung verschiedener Leitungsarten handeln.
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In einer weiteren Ausführungsform ist das wenigstens eine Rohr in einer Schiffswand angeordnet. Eine Anordnung innerhalb der Schiffswand hat den Vorteil, dass eine Beschädigung des wenigstens einen Rohres durch die normale Nutzung minimiert wird. Bei der Schiffswand handelt es sich vorzugsweise um eine Außenwand. Es kann sich aber auch um eine Innenwand, insbesondere um ein Schott, handeln. Die Einbettung des wenigstens einen Rohres in die Schiffswand kann vorzugsweise bei der Herstellung der Schiffswand erfolgen.
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In einer weiteren Ausführungsform ist das wenigstens eine Rohr an einer Schiffswand angeordnet. Eine Anordnung an der Schiffswand hat den Vorteil, dass eine nachträgliche Anbringung bei vorhandenen Schiffen möglich ist.
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In einer weiteren Ausführungsform wird zur Anbringung des wenigstens einen Rohres zunächst ein Gelcoat zum Anbinden auf die Schiffswand aufgebracht. Anschließend sorgt eine Kompositlage für die notwendige Stabilität. In einer daran anschließenden Kunststoffschicht ist das wenigstens eine Rohr eingebettet. Als letztes befindet sich eine elastische Abschlussschicht auf dem Verbund. Ein Solcher Verbundaufbau kann nachträglich an eine Schiffswand oder ein Schott angebracht werden. Hierdurch verläuft das wenigstens eine Rohr geschützt innerhalb des Verbundaufbaus, der mit der Schiffswand oder dem Schott verbunden ist.
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In einer weiteren Ausführungsform weist das System eine Vielzahl an Rohren auf, welche matrixförmig in einer Schiffswand angeordnet sind. Zwar ist es auch möglich, ein Rohr umlaufend oder spiralförmig anzuordnen, die matrixförmige Anordnung hat jedoch den Vorteil, dass Lecks zuverlässiger geschlossen werden können. In Abhängigkeit der Größe des Lecks und der Dichte der Matrix der Rohre werden bei größeren Lecks vergleichsweise mehr Rohre beschädigt, sodass aus mehr Rohren die mit Wasser reaktive Substanz austreten kann.
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In einer weiteren Ausführungsform das wenigstens eine Rohr in einer Metallwand angeordnet ist. Größere Kriegsschiffe, wie zum Beispiel Korvetten, Fregatten oder Zerstörer, sind regelmäßig aus Metall aufgebaut. Der Vorteil, dass das wenigstens eine Rohr in einer Metallwand angeordnet ist, ist darüber hinaus, dass durch die Metallwand eine hohe Stabilität des wenigstens einen Rohres gegeben ist und dadurch die Substanz mit vergleichsweise hohem Druck durch das wenigstens eine Rohr gefördert werden kann. Beispielsweise kann eine Metallwand aus wenigstens zwei Metallplatten zusammengesetzt sein, wobei wenigstens eine der Metallplatten auf der Oberfläche Vertiefungen aufweist, welche nach dem Zusammensetzen mit wenigstens einer weiteren Metallplatte das wenigstens eine Rohr bilden. Beispielsweise können die Vertiefungen halbkreisförmig, U-förmig oder rechteckig ausgeführt sein.
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In einer weiteren Ausführungsform ist das wenigstens eine Rohr in einer Wand aus einem Kompositwerkstoff angeordnet. Kleine Boote, zum Beispiel Speedboote oder Landungsboote, aber auch zivile Segelboote, sind oft aus Kompositwerkstoffen aufgebaut. Wichtigste Kompositwerkstoffe sind glasfaserverstärkte oder kohlefaserverstärkte Kunststoffe. Vorteil der Einbettung des wenigstens einen Rohrs in den Kompositwerkstoff ist die einfache Integration des wenigstens einen Rohrs bei der Herstellung des Kompositwerkstoffs.
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In einer weiteren Ausführungsform verläuft das wenigstens eine Rohr in wenigstens einem Modul, wobei das wenigstens eine Modul an die Innenseite einer Schiffswand befestigbar ist. Unter einem Modul ist jede Einheit zu verstehen, welche sich nachträglich an eine Schiffswand anbringen lässt. Das Modul kann steif oder flexibel sein. Beispielsweise weist das Modul eine Kunststoffmatrix auf. Beispielsweise kann es sich bei dem Modul um eine Matte, vorzugsweise aus einem Gewebe handeln. In diesem Fall kann das Modul flexibel auch an gekrümmte Oberflächen angebracht werden. Das Modul kann aber auch steif in Form einer Platte insbesondere aus Kompositwerkstoffen sein. Vorteil dieser starren Module ist zum einen der besser Schutz des wenigstens einen Rohres, zum anderen kann die Substanz in das wenigstens eine Rohr mit einem höheren Druck eingebracht werden.
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In einer weiteren Ausführungsform kann das wenigstens eine Rohr zur Schiffswand beabstandet sein. Bevorzugt werden mehrere Rohre in Querspantenbauweise in einem definierten Abstand auf die Innenseite der Außenwand aufgebracht. Vorzugsweise sind hierbei die Rohre nicht starr miteinander verbunden. Bei Beschädigung und/oder Deformationen der Außenwand können die Rohre dem eindringenden Körper ausweichen.
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In einer weiteren Ausführungsform kann das wenigstens eine Rohr vorperforiert sein. Unter vorperforiert ist zu verstehen, dass das Rohr entweder bereits Löcher aufweist oder dass das Rohr Schwächungen aufweist, welche sich zu Öffnungen ausbilden, sobald die Substanz ggf. mit Druck in das wenigstens eine Rohr eingebracht wird. Besonders bevorzugt werden eine Vielzahl von vorperforierten Rohren in einem Schiff eingesetzt, da im Falle einer Verletzung der Außenwand des Schiffes und somit der Verwendung des leckverschließenden Systems anderweitig die reaktive Substanz praktisch vollflächig an der Außenwand des Schiffes freigesetzt werden würde. Besonders bevorzugt sind die Vielzahl an vorperforierten Rohren segmentartig angeordnet, so dass jeweils nur das eine vorperforierte Rohr in dem Segment, welches sich im Bereich der Verletzung der Außenwand des Schiffes befindet, mit der Substanz gefüllt werden muss.
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In einer weiteren Ausführungsform ist die Substanz bei Kontakt mit Wasser aufquellend, aushärtend oder aufschäumend.
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In einer weiteren Ausführungsform weist die Substanz wenigstens ein Isocyanat auf.
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In einer weiteren Ausführungsform die Substanz wenigstens ein Diisocyanat auf. Vorteil der Verwendung eine Diisocyanats ist partielle Reaktion einzelner Isocyanatgruppen mit Wasser zur Carbamidsäure und ggf. zum Amin sowie der anschließenden Polykondensationsreaktion mit einer weiteren Isocyanatgruppe. Hierbei entsteht neben dem Polyharnstoff oder Polyurethan Kohlendioxid, was zu einem Aufschäumen führt. Hierdurch entsteht ein großvolumiger stabiler Schaum.
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In einer weiteren Ausführungsform die weist die Substanz wenigstens einen Stoff auf, ausgewählt aus der Gruppe umfassend Hexan-1,6-diisocyanat, Toluylen-2,4-diisocyanat, Diphenylmethan-2,2'-diisocyanat, Diphenylmethan-2,4'-diisocyanat, Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat, 3-Isocyanatmethyl-3,5,5-trimethylcyclohexylisocyanat. Bei diesen Stoffen handelt es sich um großtechnisch herstellbare und eingesetzte Ausgangsverbindungen für Polyurethan-Schäume. Hierdurch sind die Stoffe und deren Reaktionen gut bekannt und diese Stoffe sind gut verfügbar.
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In einer weiteren Ausführungsform weist die Substanz wenigstens ein Acrylat auf.
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In einer weiteren Ausführungsform weist die Substanz wenigstens ein Polynatriumacrylat auf. Polynatriumacrylate sind als sogenannte Superabsorber bekannt und können bis zu dem 1.000 fachen ihres Gewichts an Wasser binden. Durch die Verwendung von Polynatriumacrylat kann eine schnell quellende Substanz erzeugt werden, welche bei Kontakt mit Wasser das Volumen in kürzester Zeit vervielfacht. Zudem ist Polynatriumacrylat leicht verfügbar.
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In einer weiteren Ausführungsform sind das wenigstens eine Fördersystem und der wenigstens eine erste Behälter in einer separierbaren Einheit angeordnet. Vorteil dieser separierbaren Einheit ist es, dass diese separierbare Einheit nur an Bord eines Schiffes mitgeführt werden muss, sofern dieses erforderlich ist. Beispielsweise kann auf einem Kriegsschiff in den Heimatgewässern auf das Mitführen verzichtet werden, sofern keine besondere Bedrohungslage erkennbar ist. Für Auslandseinsätze, bei welchen insbesondere eine asymmetrische Bedrohungslage vorherrscht, kann die separierbare Einheit an Bord genommen werden. Die Verwendung einer separierbaren Einheit erlaubt zudem einen schnellen Austausch und eine einfache Wartung. Die separierbare Einheit weist das wenigstens eine Fördersystem auf, welches im einfachsten Fall eine Pumpe aufweist. Gerade in der Pumpe besteht die Gefahr, dass es mit der Zeit unbeabsichtigt durch eindiffundierendes Wasser zur Reaktion der Substanz kommt, die in der Lage ist, mit Wasser zu reagieren. Hierdurch kann die Pumpe funktionsunfähig werden. Besonders bevorzugt ist die separierbare Einheit ein Standardcontainer, besonders bevorzugt ist die speparierbare Einheit in Form eines 40'-Container mit den Maßen 12,192 × 2,438 × 2,591 m oder 20'-Container mit den Maßen 6,058 × 2,438 × 2,591 m gemäß ISO-Norm 668 ausgeführt. Solche Standardcontainer können sehr leicht verladen und transportiert werden. Außerdem ist die Standardisierung hilfreich bei der Nachrüstung auf Schiffen, welche nachträglich mit einem erfindungsgemäßen System ausgestattet werden sollen, da oft Stellplätze für Standardcontainer vorhanden sind.
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In einer weiteren Ausführungsform ist die separierbare Einheit über Zu- und Ableitungen mit dem wenigstens einen Rohr verbunden. Hierdurch kann sich die Substanz permanent in dem Rohr befinden und regelmäßig ausgetauscht werden. Hierbei kann der Austausch permanent erfolgen, die Substanz wird kontinuierlich durch das Rohr gefördert. Alternativ kann das Rohr in Abständen mit der Substanz gespült werden, sodass die im Rohr befindliche Substanz praktisch vollständig oder wenigstens großteils ausgetauscht wird. Es besteht die Möglichkeit, dass die separierbare Einheit nur für diesen periodischen Austausch an Bord genommen wird, gleichsam zur Wartung und Instanthaltung
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In einer weiteren Ausführungsform ist die separierbare Einheit als modulare und autarke Einheit ausgeführt. Vorteilhafterweise weist die separierbare Einheit dazu eine vom Schiff unabhängige Energieversorgungseinrichtung auf. Als Energieversorgungseinrichtung kann beispielsweise eine Batterie, ein Akkumulator, ein Kondensator, ein Notstromaggregat, eine Brennstoffzelle, eine Solarzelle, eine Windkraftanlage oder eine Kombination von zwei oder mehr dieser Energieversorgungseinrichtungen eingesetzt werden. Vorteil ist, dass auch bei einem Ausfall der Schiffssysteme zum Beispiel in Folge eines Treffers die vitale Funktion des leckverschließenden Systems erhalten bleibt. Für den Regelbetrieb kann die separierbare Einheit mit den Schiffssystemen, insbesondere auch zur Energieversorgung verbunden sein.
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In einer weiteren Ausführungsform weist die separierbare Einheit mindestens eine Steuerung sowie mindestens eine Verteiler-, Schalt- und Messeinheit auf. Über die Steuerung wird eine bedarfsgerechte Speisung vorgesehen. Dabei wird über die Verteiler- und Schalteinheit die Zuführung an reaktiver Substanz zu dem von dem Leck betroffenen Rohr erhöht, so dass der Bereich ausreichend mit reaktiver Substanz versorgt wird. In anderen Bereichen kann dafür die Zuführung an reaktiver Substanz reduziert oder ganz abgeschaltet werden. Die Messeinheit kontrolliert den Zustand der reaktiven Substanz, vorzugsweise in dem wenigstens einen ersten Behälter.
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In einer weiteren Ausführungsform weist die separierbare Einheit zusätzliche Messeinrichtungen auf, welche beispielsweise den Zustand der Substanz kontrollieren oder die Funktionsfähigkeit des wenigstens einen Rohrs kontrollieren. Der Zustand der Substanz kann über chemische und physikalische Messmethoden kontrolliert werden. Besonders bevorzugt sind rheologische Messmethoden, insbesondere die direkte oder indirekte Messung der Viskosität oder der Veränderung der Viskosität. Eine durch Wassereintrag erzeugte partielle Polymerisation der Substanz würde durch einen Anstieg der Viskosität erkennbar sein. Des Weiteren eigenen sich hierfür auch potentiometrische Methoden sowie spektroskopische Methoden, insbesondere Infrarotspektroskopie. Die Funktionsfähigkeit des wenigstens einen Rohres kann beispielsweise durch Erzeugung eines Überdrucks und die Detektion des Druckverlaufs mit Hilfe eines Drucksensors geprüft werden. Nimmt ein aufgeprägter Überdruck mit der Zeit schneller als bei vorherigen Messungen ab, so ist die Funktionsfähigkeit des wenigstens einen Rohrers zweifelhaft, da der zügigere Druckabfall durch eine Undichtigkeit des Rohres verursacht sein könnte.
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In einer weiteren Ausführungsform weist das System eine Vorrichtung zur Detektion einer Beschädigung auf und wobei das System so ausgebildet ist, dass bei Detektion einer Beschädigung das wenigstens eine Fördersystem Substanz aus dem wenigstens einen ersten Behälter in das wenigstens eine Rohr fördert. Kriegsschiffe verfügen heute regelmäßig über Schiffssensoren, welche Beschädigungen, beispielsweise durch Beschuss, an eine zentrale Datenverarbeitungseinrichtung melden. Vorteil dieser Ausführungsform ist, dass in dem wenigstens einen Rohr Substanz nur im Bedarfsfall eingebracht werden muss. Hierdurch entfällt eine regelmäßige Überprüfung bzw. ein regelmäßiger Austausch in den Rohren. Besonders bevorzugt weist das System wenigstens einen Drucksensor in dem wenigstens einen Rohr auf. Ganz besonders bevorzugt ist der wenigstens eine Drucksensor Bestandteil der Vorrichtung zur Detektion einer Beschädigung.
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In einer weiteren Ausführungsform ist das wenigstens eine Fördersystem dazu ausgebildet, die Substanz aus dem wenigstens einen ersten Behälter in das wenigstens eine Rohr und aus dem wenigstens einen Rohr in den wenigstens einen ersten Behälter zu fördern. Vorteil dieser Ausführungsform ist, dass permanent Substanz in den Rohren ist und so insbesondere kleine Schäden sehr schnell abgedichtet werden können. Damit die Substanz nicht an Reaktivität einbüßt, kann diese kontinuierlich oder zyklisch durch das wenigstens eine Rohr gefördert werden. Ein Austausch der Substanz kann dadurch vergleichsweise einfach in dem wenigstens einen ersten Behälter erfolgen.
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In einer weiteren Ausführungsform weist das leckverschließende System zusätzlich wenigstens einen zweiten Behälter auf. In dem wenigstens einen zweiten Behälter ist ein Lösemittel für die Substanz. Das Lösemittel kann aus dem wenigstens einen zweiten Behälter durch das wenigstens eine Rohr gefördert werden. Hierdurch ist eine Reinigung des wenigstens einen Rohres möglich. In einer weiteren Ausführungsform weist der zweite Behälter ein Lösemittel auf, welches geeignet ist das Reaktionsprodukt aus der Substanz mit Wasser zu lösen, vorzugsweise zersetzend zu lösen. Hierdurch können insbesondere Ablagerung aus dem wenigstens einen Rohr entfernt werden, welche sich durch geringe, in das wenigstens eine Rohr eindringende Mengen an Wasser bilden und so zur Verstopfung der Rohre führen können. In einer weiteren Ausführungsform weist das leckverschließende System wenigstens einen dritten Behälter zur Aufnahme des Lösemittels auf, welches zur Reinigung des wenigstens einen Rohres verwendet worden ist, beispielsweise um dieses bis zur Aufarbeitung oder Entsorgung zu lagern.
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In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Substanz eine Zusammensetzung auf, dass diese unmittelbar nach Freisetzung aus dem wenigstens einen Rohr sich aufschäumend verhärtet.
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In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung eine Schiffswand mit einem erfindungsgemäßen leckverschließenden System.
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In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Schiff mit einem erfindungsmäßen leckverschließenden System.
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Nachfolgend ist das erfindungsgemäße leckverschließende System anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
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1: Schematische Darstellung eines leckverschließenden Systems
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2: Schematische Darstellung eines leckverschließenden Systems nach Verschließen eines Lecks
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3: Schematische Darstellung einer Schiffswand
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4: Weitere schematische Darstellung einer Schiffswand
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5: Weitere schematische Darstellung einer Schiffswand
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6: Schematische Darstellung einer Schiffswand mit räumlich beabstandeten Rohren
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7: Schematische Darstellung einer Schiffswand mit räumlich beabstandeten Rohren bei Eintritt eines Lecks
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8: Schematische Darstellung einer Schiffswand mit räumlich beabstandeten Rohren nach der Verschließung eines Lecks
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9: Schematische Darstellung einer separierbaren Einheit eines leckverschließenden Systems
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In 1 ist ein leckverschließendes System schematisch dargestellt. Das leckverschließende System weist ein Rohr 10, ein Fördersystem 12 und einen ersten Behälter 14 auf. Das Rohr 10 läuft an der Innenseite der Schiffswand 30, welche das Schiffsinnere vom umgebenden Wasser 40 trennt. In dem ersten Behälter 20 befindet sich die Substanz 20, welche in der Lage ist, mit Wasser zu reagieren. Kommt es zu einem Leck 32, wie in 2 dargestellt, so wird die Substanz 20 durch das Fördersystem 12 in das Rohr 10 gefördert und reagiert am Leck 32 mit dem durch das Leck 32 eintretende Wasser 40 zur mit Wasser reagierten Substanz 22, welche vorzugsweise ein verfestigter Schaum, beispielsweise ein Polyurethan ist. Hierdurch wird das Leck 32 abgedichtet, es kann kein weiteres Wasser 40 eindringen. Um die Wahrscheinlichkeit zu erhöhen, dass sich das Rohr 10 an der Stelle des Lecks 32 befindet, kann das Rohr 10 vorzugsweise mäanderförmig oder spiralförmig an der Schiffswand 30 verlegt sein.
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Die Schiffsbesatzung kann bei Bedarf durch zusätzliche (nicht dargestellte) Sicherungsmaßnahmen das Leck von außen abdichten. Durch die eigenständige Abdichtung des Lecks durch die Substanz ist diese zusätzliche Sicherungsmaßnahme aber nicht unmittelbar notwendig und es kann gewartet werden bis der Beschuss oder die Bedrohung beendet ist.
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3 zeigt einen schematischen Querschnitt durch eine Schiffswand, wobei die Schiffswand als Kompositwand 34 ausgeführt ist. Bei der Herstellung von Kompositwänden 34 werden üblicherweise Gewebe beispielsweise aus Glasfasern mit Hilfe von Harz zu einem Matrixmaterial verbunden. Bei dieser Herstellung des Matrixmaterials werden Rohre 10 zwischen das Fasermaterial eingelegt und beim Verkleben des Harzes fest in das Matrixmaterial eingebettet, wobei die Rohre 10 eine Rohrwand 11 aufweisen. Die Rohrwand 11 besteht vorzugsweise aus einem zum Harz der Kompositwand 34 kompatiblen Material, beispielsweise besteht die Rohrwand 11 selbst aus Kompositmaterial oder Fasermaterial.
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In 4 ist ein schematischer Querschnitt einer weiteren Schiffswand dargestellt, wobei die Schiffswand aus einer ersten Metallplatte 50 und einer zweiten Metallplatte 52 besteht, wobei die zweite Metallplatte 52 Vertiefungen auf der der ersten Metallplatte 50 zugewandten Seite aufweist. Diese Vertiefungen bilden nach der Verbindung der ersten Metallplatte 50 und der zweiten Metallplatte 52 die Rohre 10. Die Metallplatten 50, 52 können mittels flächiger Verbindungstechnik wie Verklebung oder Löten verbunden sein, es kann aber auch eine lösbare Verbindung vorgesehen sein. In diesem Fall kann zwischen den Metallplatten ein Dichtungsmaterial vorgesehen sein. In einer weiteren alternativen Möglichkeit ist in die Vertiefungen vor dem Zusammenfügen der Metallplatten zumindest ein elastischer Schlauch eingebracht worden, der sich bei Beaufschlagung mit Druck an die Geometrie der Vertiefungen anpasst.
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In 5 ist ein schematischer Querschnitt einer weiteren Schiffswand dargestellt. Die Schiffswand weist eine erste Metallplatte 50 auf. Diese Metallplatte 50 kann bereits die Schiffswand sein. Dieser Fall liegt vor, wenn ein entsprechendes Schiff nachträglich mit einem erfindungsgemäßen leckverschließenden System nachgerüstet wird. Auf die erste Metallplatte 50 wird eine Kompositschicht 54 aufgebracht, in welche die Rohre 10 mit einer Rohrwand 11 eingebracht sind. Hierbei kann die Kompositschicht 54 entweder direkt auf der Metallplatte 50 hergestellt werden oder als vorgefertigtes Modul an die erste Metallplatte 50 angebracht werden.
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In 6, 7 und 8 ist die Funktionsweise eines leckverschließenden Systems mit zur Schiffswand 30 beabstandeten Rohren 10 schematisch dargestellt. Die Rohre 10 weisen eine Rohrwand 11 auf, wobei die Rohrwand 11 Perforationen 13 aufweist. Die Perforationen 13 können entweder Löcher sein oder Materialschwächungen in der Rohrwand 11, welche zu Löchern werden, sobald die Substanz 20 mit Druck in das Rohr 10 geleitet wird. Besonders bevorzugt sind die Rohre 10 flexibel. Hierdurch bleiben die Rohre 10 auch bei der Entstehung eines Lecks 32, wie in 7 gezeigt, unverletzt und voll funktionsfähig. Nach dem Auftreten des Lecks 32 wird die Substanz 20 durch das in 7 nicht gezeigte Fördersystem 12 in die Rohre 10 gefördert und tritt durch die Perforationen 13 aus den Rohren aus. Die austretende Substanz 20 reagiert mit dem eindringenden Wasser 40 zur mit Wasser reagierten Substanz 22, vorzugsweise einem verhärteten Schaum. Vorteil dieser Ausführungsform ist, dass auch große Lecks 32 zuverlässig verschlossen werden können, da die Substanz 20 aus einer Vielzahl an Rohren 10, welche hinter dem Leck 32 weiter funktionsfähig bleiben, austreten und großflächig mit Wasser reagieren kann. Nachteilig ist, dass die Substanz 20 auf der gesamten Länge des Rohrs 10 mit Perforationen 13 austritt. Daher ist es bevorzugt, dass das Rohr modular montiert wird und somit die Substanz 20 immer nur in ein Modul gefördert wird und dort austritt.
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9 zeigt schematisch eine separierbare Einheit 60 eines leckverschließenden Systems. Die separierbare Einheit 60 ist in diesem Beispiel in Form eines 40 Fuß Standardcontainers ausgeführt und in einem Querschnitt von oben dargestellt. In dem Container befindet sich ein erster Behälter 14 zur Lagerung der Substanz 20. Die Substanz 20 kann über Fördersysteme 12 in Rohre 10 geleitet werden. Hierzu weist der Container Anschlüsse 70 auf. Dargestellt sind fünf Fördersysteme 12a, 12b, 12c, 12d, 12e mit jeweils einen Anschluss 70a, 70b, 70c, 70d, 70e. Über diese Anschlüsse 70 können für Rohre 10, hier nicht dargestellt, angeschlossen werden. Über weitere Anschlüsse kann das Rohr 10 in Form eines Rücklaufes mit der separierbaren Einheit verbunden sein. Der Container weist zusätzlich eine Messeinrichtung 64 auf. Mit Hilfe der Messeinrichtung 64 kann beispielsweise der Zustand der Substanz 20 überwacht werden. Weiter weist der Container einen Schaltschrank 66 auf. Über diesen Schaltschrank 66 kann der Container auch an das Computersystem des Schiffs angeschlossen werden. Des Weiteren weist der Container eine Steuereinheit 68 auf, welche die Fördersysteme 12 und die Messeinrichtung steuern kann. Damit die separierbare Einheit 60 und somit auch das leckverschließende System im Notfall voll funktionsfähig bleibt, weist der Container eine Energieversorgungseinrichtung 62, beispielsweise einen Akkumulator auf. Zur besseren Wartung weißt das System die nicht dargestellten notwendigen Revisionsklappen, Zugänge und Infrastruktur für Servicepersonal auf.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Rohr
- 11
- Rohrwand
- 12
- Fördersystem
- 13
- Perforation
- 14
- erster Behälter
- 20
- Substanz
- 22
- mit Wasser reagierte Substanz
- 30
- Schiffswand
- 32
- Leck
- 34
- Kompositwand
- 40
- Wasser
- 50
- Metallplatte
- 52
- Metallplatte mit Vertiefungen
- 54
- Kompositschicht
- 60
- separierbare Einheit
- 62
- Energieversorgungseinrichtung
- 64
- Messeinrichtung
- 66
- Schaltschrank
- 68
- Steuereinheit
- 70
- Anschluss
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2009/0239064 A1 [0004]
- DE 102014107568 [0005]
- DE 102014105454 [0006]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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