DE102016203005A1

DE102016203005A1 - Schallschutzvorrichtung, Verfahren zum Schallschutz und Schlauch

Info

Publication number: DE102016203005A1
Application number: DE102016203005.1A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-02-25
Filing date: 2016-02-25
Publication date: 2017-08-31

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Schlauch (10) mit einer ersten Wandung (111) und einer ersten lichten Weite (116), wobei in zumindest einem Längsabschnitt des Schlauches (10) in der ersten lichten Weite (116) ein Beschwerungskörper eingebracht ist, wobei der Beschwerungskörper einen zweiten Schlauch (2) enthält oder daraus besteht. Weiterhin betrifft die Erfindung einen Schlauch (30) mit einer Wandung (311), welche zumindest ein Polymer oder einen Gummi enthält oder daraus besteht, wobei der Schlauch weiterhin zumindest einen Beschwerungskörper (35) enthält, welcher mit der Wandung (311) verbunden ist. Daneben betrifft die Erfindung eine Schallschutzvorrichtung zur Schwächung von Hydroschall mit einem solchen Schlauch (10, 30) und ein Verfahren zur Schwächung von Hydroschall.

Description

Die Erfindung betrifft einen Schlauch mit einer ersten Wandung und einer ersten lichten Weite, wobei in zumindest einem Längsabschnitt des Schlauches in der ersten lichten Weite ein Beschwerungskörper eingebracht ist. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Schallschutzvorrichtung zur Schwächung von Hydroschall in Gewässern, aufweisend zumindest eine auf den Meeresgrund festlegbare Leitung, welche eine Mehrzahl von Bohrungen aufweist, sowie zumindest einen Kompressor, mit welchem Druckluft in die Leitung einbringbar ist, sodass diese aus den Bohrungen austreten kann.
Derartige Vorrichtungen können zum Schallschutz beim Einbringen von Rammpfählen in den Meeresboden verwendet werden. Solche Rammpfähle können zur Verankerung von Monopile-, Tripod-, Tripile- oder Jacket-Konstruktionen verwendet werden, auf welchem Bauwerke wie Windmessmasten, Windenergieanlagen oder Umspannwerke im Offshore-Bereich gegründet werden können.
Aus der DE 10 2012 202 132 A1 ist eine solche Vorrichtung bekannt. Diese Vorrichtung umfasst einen mit einem Beschwerungskörper versehenen Schlauch, welcher von einem Schiff an der Rammstelle ausgebracht werden kann, indem dieses die Rammstelle ein- oder mehrmals umrundet und dabei den Schlauch von einer Vorratstrommel abwickelt. Aufgrund des im Schlauch vorhandenen Beschwerungskörpers sinkt dieser zu Boden und kann nachfolgend bei Betrieb der Vorrichtung mit Druckluft beaufschlagt werden. Die Druckluft entweicht durch Bohrungen in der Schlauchwandung und steigt in Form kleiner Blasen zur Oberfläche. Durch die Dichteinhomogenität kann Schallenergie, welche bei Rammarbeiten ausgesandt wird, dissipiert werden, sodass die Schallemission in die Umgebung während der Rammarbeiten verringert ist.
Bekannte Schallschutzvorrichtungen dieser Art verwenden als Beschwerungskörper meist Rohrabschnitte, welche von außen auf den Schlauch geschoben und durch Ketten miteinander verbunden werden, als außenliegenden Beschwerungskörper. Nachteilig an diesen bekannten Beschwerungskörpern ist jedoch zum einen der große Bauraum, welcher das Aufwickeln des Schlauches auf eine Vorratstrommel erschwert. Darüber hinaus kann bei Dehnung des Schlauches eine unzulässig große Last auf die die Rohrabschnitte verbindende Kette gelangen, sodass die Bruchlast häufig überschritten wird, was aufwendige Reparaturen nach sich zieht. Andere bekannte Schallschutzvorrichtungen verwenden innenliegende Beschwerungskörper, welche zwar eine glatte Außenfläche des Schlauches bewahren, jedoch unter Umständen den für den Lufttransport zur Verfügung stehenden Querschnitt reduzieren können.
Ausgehend vom Stand der Technik liegt der Erfindung somit die Aufgabe zugrunde, eine Schallschutzvorrichtung bereitzustellen, welche eine hohe Betriebssicherheit und eine große Leistungsfähigkeit besitzt.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Schlauch gemäß Anspruch 1, einen Schlauch gemäß Anspruch 6 und eine Schallschutzvorrichtung gemäß Anspruch 12 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung finden sich in den Unteransprüchen.
Erfindungsgemäß wird eine Schallvorrichtung zur Schwächung von Hydroschall in Gewässern vorgeschlagen. Die Schallschutzvorrichtung weist dabei zumindest eine auf dem Meeresgrund festlegbare Leitung auf, deren Wandung eine Mehrzahl von Bohrungen aufweist. Die Leitung kann bei Betrieb der Vorrichtung mit Druckluft beaufschlagt werden, welche nachfolgend durch die Bohrungen austritt und in Form von einzelnen Blasen zur Oberfläche aufsteigt. Schallwellen werden beim Durchtritt durch diesen Blasenschleier geschwächt, sodass die Auswirkungen von starken Schallquellen unter Wasser auf die Meeresfauna außerhalb des Blasenschleiers gemindert werden. Eine zusätzliche Schwächung kann erzielt werden, indem eine Mehrzahl von Leitungen ausgebracht wird, sodass der Schall zwei, drei oder mehr Blasenschleier durchdringen muss und dementsprechend im größeren Maße geschwächt wird. In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann die zumindest eine Leitung ringförmig um die Schallquelle ausgelegt werden, um auf diese Weise eine Schwächung des Schalls in allen Richtungen zu bewirken. Das Auslegen von zwei oder mehr Ringen kann dabei sequenziell oder gleichzeitig erfolgen. Die Schallschutzvorrichtung eignet sich insbesondere dazu, die Ausbreitung von Hydroschall bei lärmintensiven Arbeiten zu reduzieren, beispielsweise dem Rammen von Pfählen oder Sprengarbeiten.
Um ein Aufschwimmen der auf dem Meeresgrund liegenden Leitung zu verhindern, ist die Leitung mit zumindest einem Beschwerungskörper versehen. In einer ersten Ausführungsform der Erfindung kann der Beschwerungskörper einen zweiten Schlauch enthalten oder daraus bestehen. Der zweite Schlauch befindet sich im Inneren der lichten Weite eines ersten Schlauches. Die lichte Weite des zweiten Schlauches kann optional mit einem weiteren Beschwerungskörper versehen sein, beispielsweise einem metallischem, langgestrecktem Beschwerungskörper wie beispielsweise einer Kette oder einem Drahtseil. Meist wird jedoch das Gewicht des zweiten Schlauches als Beschwerungskörper ausreichen, um ein Aufschwimmen des ersten Schlauches zu vermeiden. In diesem Fall steht die gesamte lichte Weite des zweiten Schlauches für den Drucklufttransport zur Verfügung. Daneben kann Druckluft auch im Zwischenraum zwischen dem ersten Schlauch und dem zweiten Schlauch transportiert werden. Aufgrund des im Wesentlichen hohlen Beschwerungskörpers steht somit trotz des innenliegenden Beschwerungskörpers weiterhin ein großer Querschnitt zum Transport der Druckluft zur Verfügung. Ein starker Druckabfall über die Länge es Schlauches bei Betrieb der Schallschutzvorrichtung wird auf diese Weise vermieden. Gleichwohl wird das Aufholen des Schlauches nicht durch außenliegende Beschwerungskörper mit parallel verlaufenden Ketten erschwert. Somit kann eine größere Länge des Schlauches auf eine vorhandene Trommel aufgewickelt werden oder aber eine vorgebbare Schlauchlänge kann auf einer kleineren Trommel platzsparender an Bord eines Schiffes gelagert und transportiert werden. Da zur Lastaufnahme beim Aufbringen und Einholen des Schlauches nunmehr die Wandung des außenliegenden ersten Schlauches und die Wandung des innenliegenden zweiten Schlauches zusätzlich zur Verfügung steht und beide Schläuche ein vergleichbares Dehnungsverhalten aufweisen können, kann die Bruchlast des Schlauches erhöht sein, sodass die Betriebssicherheit in einigen Ausführungsformen der Erfindung erhöht sein kann.
Um den Luftaustritt und damit die Ausbildung eines Blasenschleiers bei Betrieb der Schallschutzvorrichtung zu ermöglichen, ist die erste Wandung des außenliegenden ersten Schlauches mit einer Mehrzahl von Bohrungen versehen. In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann auch der zweite Schlauch eine zweite Wandung aufweisen, welche mit Bohrungen versehen ist. Auf diese Weise ist der Luftaustausch zwischen dem innenliegenden zweiten Schlauch und dem außenliegenden ersten Schlauch über die gesamte Länge des Schlauches möglich, sodass der Druckverlauf über die Länge gleichmäßiger ist und auch an dem, dem Kompressor entfernten Ende des Schlauches noch eine hinreichende Luftmenge zur Ausbildung des Blasenschleiers austreten kann.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung ist die erste Wandung mit Bohrungen versehen, welche einen kleineren Durchmesser aufweisen als die Bohrungen der zweiten Wandung. Hierdurch wird sichergestellt, dass aus dem zweiten Schlauch stets eine hinreichende Luftmenge in den ersten Schlauch übertreten kann, sodass die Luftversorgung des Blasenschleiers stets sichergestellt ist. In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann die zweite Wandung des zweiten Schlauches mit einer größeren Anzahl von Bohrungen versehen sein als die erste Wandung des ersten Schlauches. Auch diese Maßnahme trägt dazu bei, stets eine ausreichende Luftversorgung des Blasenschleiers sicherzustellen, da der Luftaustritt nur durch die Bohrungen des außenliegenden ersten Schlauches limitiert ist und stets eine hinreichende Luftmenge vom zweiten Schlauch in den ersten Schlauch übertreten kann.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann die erste Wandung und/oder die zweite Wandung zumindest eine Lage eines Drahtgeflechtes enthalten. Das Drahtgeflecht kann bei der Herstellung des Schlauches einvulkanisiert werden. Das Drahtgeflecht kann in einigen Ausführungsformen der Erfindung ein rostfreier Edelstahl sein oder einen solchen enthalten. Durch das Drahtgeflecht wird die Zugfestigkeit des Schlauches und dessen Druckfestigkeit erhöht, sodass ein unbeabsichtigtes Versagen der Schallschutzvorrichtung durch Platzen oder Reißen des Schlauches vermieden werden kann und die Betriebssicherheit steigt.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann der erste Schlauch einen Innendurchmesser von etwa 130 mm bis etwa 170 mm aufweisen. In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann der zweite Schlauch einen Außendurchmesser von etwa 110 mm bis etwa 140 mm aufweisen. Hierdurch kann der zweite Schlauch in einfacher Weise auch bei großen Längen in den ersten Schlauch eingezogen werden, sodass die erfindungsgemäße Schallschutzvorrichtung rasch einsetzbar ist.
Gleichzeitig verbleibt zwischen dem ersten und dem zweiten Schlauch ein für den Gastransport hinreichender freier Querschnitt, wenn der Außendurchmesser des zweiten Schlauches zwischen etwa 20 mm und etwa 40 mm geringer gewählt ist als der Innendurchmesser des außenliegenden ersten Schlauches.
In einer zweiten Ausführungsform der Erfindung betrifft diese einen Schlauch mit einer Wandung, welche zumindest ein Polymer oder einen Gummi enthält oder daraus besteht. Bei einigen Ausführungsformen der Erfindung kann das Material der Wandung ausgewählt sein aus Styrol-Butadien-Kautschuk, Ethen-Propen-Kautschuk, Chloropren-Kautschuk, Polyester-Urethan-Kautschuk oder chlorsulfoniertes Polyethylen. Die genannten Materialien weisen eine gute Beständigkeit gegen Seewasser, eine gute Reißfestigkeit, eine geringe Dehnung und/oder eine gute Abriebfestigkeit auf. Im Falle von Ethen-Propen-Kautschuk kommt die Vulkanisierbarkeit mit Peroxiden als weitere positive Eigenschaft hinzu.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass der Schlauch zumindest einen Beschwerungskörper aufweist, welcher mit der Wandung des Schlauches fest verbunden ist. In einigen Ausführungsformen der Erfindung können Beschwerungskörper in regelmäßigen Abständen mit der Wandung verbunden sein, sodass beispielsweise etwa 10 % bis etwa 40 % der Länge des Schlauches mit Beschwerungskörpern versehen sind. Auf diese Weise wird die Wickelbarkeit und Elastizität des Schlauches aufrechterhalten, auch wenn die Beschwerungskörper selbst aus einem Metall oder einer Legierung bestehen und somit vergleichsweise unflexibel sind. In anderen Ausführungsformen der Erfindung können die Beschwerungskörper selbst aus einem Polymer oder einem Gummi bestehen oder ein solches Material enthalten, sodass die Aufwickelbarkeit und Flexibilität des Schlauches in noch geringerem Maße eingeschränkt wird.
Anders als bislang verwendete, außenliegende Rohrabschnitte, vergrößern die erfindungsgemäß vorgeschlagenen, mit der Wandung fest verbundenen Beschwerungskörper den beim Aufwickeln des Schlauches benötigten Bauraum nur in vergleichsweise geringem Umfang. Da die Beschwerungskörper fest mit dem Schlauch verbunden sind, kann auf die zusätzliche Verbindung benachbarter Beschwerungskörper durch Ketten oder Seile verzichtet werden. Hierdurch wird somit auch vermieden, dass bei Belastung des Schlauches aufgrund der Dehnung des elastischen Materials des Schlauches eine unzulässig große Belastung zum Bruch dieser Ketten führt. Hierdurch kann die Betriebssicherheit steigen und die Verfügbarkeit des Systems verbessert werden, da zusätzliche Betriebsunterbrechungen zur Erneuerung oder Reparatur der Ketten der Beschwerungskörper vermieden werden können.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann der Beschwerungskörper eine Anlagefläche aufweisen, welche in etwa komplementär zur Außenfläche der Wandung geformt ist. Dies erlaubt eine vergleichsweise große Kontaktfläche zwischen dem Beschwerungskörper und dem Schlauch, sodass eine sichere Verbindung ermöglicht wird, welche sich auch bei mehrfachem Lastwechsel nicht löst.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann der Beschwerungskörper zylinderförmig ausgestaltet sein. So ist sowohl die Innen- als auch die Außenkontur des Beschwerungskörpers der Form des Schlauches nachempfunden, sodass die Aufrollbarkeit bzw. Wickelbarkeit durch die Beschwerungskörper nur unwesentlich beeinträchtigt wird. Darüber hinaus ist die Gefahr des Verklemmens bzw. Verkantens des Beschwerungskörpers am Meeresgrund minimiert, sodass die Beschwerungskörper beim Einholen des Schlauches nicht vom Schlauch abgerissen werden oder das Einholen des Schlauches gar vollständig verhindert wird.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann der Beschwerungskörper in zumindest zwei Segmente unterteilt sein. Dies erlaubt eine einfache Montage des Beschwerungskörpers, beispielsweise in Form von zwei Halbschalen, welche auf gegenüberliegende Seiten des Schlauches aufgebracht werden können. In gleicher Weise kann der Beschwerungskörper selbstverständlich in drei, vier oder mehr Segmente aufgeteilt sein. Durch Vorsehen elastischer Fugen zwischen den Segmenten kann die Flexibilität des Schlauches weiter vergrößert bzw. nur im geringen Umfang eingeschränkt sein. Durch die Unterteilung in Segmente kann der erfindungsgemäße Beschwerungskörper, anders als bislang bekannte, außenliegende Beschwerungskörper, ohne Übermaß hergestellt sein, so dass dieser eng an der Schlauchwandung anliegt und Bauraum eingespart wird.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann ein einzelner Beschwerungskörper eine Länge von etwa 100 mm bis etwa 250 mm aufweisen. In anderen Ausführungsformen der Erfindung kann ein Beschwerungskörper eine Länge von etwa 150 mm bis etwa 200 mm aufweisen. Ein solcher Beschwerungskörper beeinträchtigt die Aufwickelbarkeit des Schlauches nur im geringen Maße, selbst wenn der Beschwerungskörper selbst aus einem vergleichsweise steifen Material besteht, beispielsweise einem Metall oder einer Legierung.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann der Beschwerungskörper an zumindest einer Begrenzungskante eine Fase aufweisen. Diese Fase erleichtert das Gleiten des Schlauches am Meeresgrund und reduziert somit die Kräfte weiter, welche auf die Verbindung zwischen Beschwerungskörper und Schlauch einwirken. Darüber hinaus reduziert eine solche Fase das Risiko, den Schlauch am Meeresgrund zu verklemmen, sodass dieser nach Abschluss der Rammarbeiten einfach aufgeholt werden kann.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann die Wandung zumindest eine Lage eines Drahtgeflechtes enthalten. Ein solches Drahtgeflecht erhöht die Druckfestigkeit und die Zugfestigkeit des Schlauches, sodass ein unbeabsichtigtes Platzen oder Reißen des Schlauches vermieden werden kann.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann der Beschwerungskörper mit der Wandung verklebt sein. In anderen Ausführungsformen der Erfindung kann der Beschwerungskörper an die Wandung oder in die Wandung einvulkanisiert werden. Solche Gummi-Metallverbindungen sind in anderen Gebieten der Technik bekannt, beispielsweise bei der Herstellung von Schwingungsdämpfern. Diese Verbindungen beeinträchtigen einerseits die Bruchlast des Schlauches nicht nachteilhaft, sodass der Schlauch weiter in gewohnter Weise ausgebracht und eingeholt werden kann. Darüber hinaus haben sich diese Verbindungstechniken als hinreichend stabil erwiesen, um ein unbeabsichtigtes Abreißen der Beschwerungskörper vom Schlauch zu vermeiden. Hierdurch ist die Verfügbarkeit der erfindungsgemäßen Schallschutzvorrichtung gegenüber bekannten Schallschutzvorrichtungen erhöht.
Schließlich betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Reduzierung der Übertragung von Schall in einer Flüssigkeit, enthaltend die folgenden Schritte: Ausbringen von zumindest einer Leitung auf dem Meeresgrund, welche die Schallquelle ringförmig umschließt und mit Bohrungen versehen ist, wobei die Leitung mittels einer Wickelvorrichtung abgewickelt wird und zumindest einen Längsabschnitt aufweist, in welchem ein Beschwerungskörper vorhanden ist, sodass diese durch ihr Eigengewicht auf dem Meeresgrund zu liegen kommt, sowie Einbringen von Druckluft in die zumindest eine Leitung, sodass diese durch die Bohrungen austritt, wobei die Leitung in zumindest einem Längsabschnitt einen Schlauch nach der ersten oder der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält oder daraus besteht.
Nachfolgend soll die Erfindung anhand von Figuren ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens näher erläutert werden. Dabei erläutert
1 das Funktionsprinzip der vorgeschlagenen Schallschutzvorrichtung.
2 zeigt einen Längsschnitt durch einen Schlauch gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung.
3 zeigt einen Längsschnitt durch einen Schlauch gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung.
4 zeigt eine axonometrische Darstellung eines Schlauches gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung.
5 zeigt einen Querschnitt durch einen Schlauch gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung.
1 zeigt ein Anwendungsbeispiel des vorgeschlagenen Schallschutzverfahrens bzw. der Schallschutzvorrichtung. 1 zeigt den Turm einer Windenergieanlage 3, welche mittels eines Tripods 30 auf dem Meeresboden 2 verankert wird. Die Wassertiefe am Aufstellort der Windenergieanlage 3 kann beispielsweise etwa 10 m bis etwa 45 m oder etwa 25 bis etwa 40 m betragen.
Das Tripod 30 weist an seinen Fußpunkten Montagehülsen 31 auf. Die Montagehülsen 31 sind dazu vorgesehen, einen Rammpfahl 32 aufzunehmen. Sofern das Tripod 30 sicher mit den Rammpfählen 32 verbunden ist und die Rammpfähle 33 sicher im Meeresboden 2 verankert sind, steht die Windenergieanlage 3 zuverlässig auf dem Meeresboden 2. Hierzu können die Rammpfähle 32 einen Durchmesser von etwa 2 m bis etwa 5 m und eine Länge von etwa 20 m bis etwa 40 m aufweisen.
Die Rammpfähle 32 werden mit einem nicht dargestellten Rammbär eingetrieben, wobei Schallemissionen 21 mit hoher Intensität entstehen, welche sich als Körperschall im Meerwasser ausbreiten.
Um eine Beeinträchtigung der Meeresfauna durch die Schallemission 21 zu verringern, wird vorgeschlagen, eine Leitung 15 ringförmig um die Rammstelle bzw. um das gesamte Tripod 30 mit allen Rammstellen auszubringen. Hierzu wird die Leitung 15 erfindungsgemäß von einer Wickelvorrichtung 150 ausgerollt, welche auf einem Schiff 11 montiert ist. Nachdem das Schiff 11 die Baustelle einmal umrundet hat und dabei die Leitung 15 ausgerollt hat, liegt diese durch ihr Eigengewicht auf dem Meeresboden 2.
Vor Beginn der Rammarbeiten wird die Leitung 15 durch zumindest einen Kompressor 18 und eine Leitung 181 mit Druckluft beaufschlagt. Die Druckluft 180 verlässt die Leitung 15 durch die Öffnungen 105 und steigt in Form von Blasen an die Oberfläche des Meeres auf. Die Schallemission 21 hoher Intensität wird beim Durchtritt durch diesen Blasenschleier 180 abgeschwächt, so dass außerhalb des durch die Leitung 15 begrenzten Gebietes eine geringere Schallintensität 22 wahrnehmbar ist.
Nach Abschluss der Arbeiten kann die Leitung 15 mit Hilfe der Wickelvorrichtung 150 wieder an Bord des Schiffes 11 aufgeholt werden und steht nachfolgend für den nächsten Einsatz zur Verfügung.
Anhand der 2 wird eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schlauches beschrieben, welcher zumindest teilweise die Leitung 15 zum Erzeugen des Blasenschleiers bilden kann. Erfindungsgemäß wird gemäß der ersten Ausführungsform vorgeschlagen, einen ersten Schlauch 10 einzusetzen, welcher eine erste lichte Weite 116 aufweist, welche durch eine erste Wandung 111 begrenzt ist. In der Wandung 111 befindet sich eine Mehrzahl von Bohrungen 105, welche dazu eingerichtet sind, Druckluft 180 zur Ausbildung des Blasenschleiers in das umgebende Meerwasser zu entlassen. Durchmesser, Abstand und Anzahl der einzelnen Bohrungen 105 können in weiten Grenzen gewählt werden, um den angestrebten Lufteintrag und damit die angestrebte Schallminderung zu erreichen.
Die Wandung 111 des ersten Schlauches 10 kann zumindest eine einvulkanisierte Lage eines Drahtgeflechtes enthalten, um auf diese Weise die Zugfestigkeit und/oder die Druckfestigkeit des ersten Schlauches 10 zu erhöhen. Hierdurch kann ein Reißen des Schlauches beim Ausbringen oder Einholen ebenso wie eine Verformung bei Druckbeaufschlagung vermieden werden.
Sofern eine größere Länge des Schlauches 10 benötigt wird, können mehrere Einzelstücke durch Muffen 60 miteinander verbunden werden. Die Muffen 60 sind dabei so gestaltet, dass der Innendurchmesser des Schlauches 10 auch im Bereich der Muffe 60 geringer ist als der Außendurchmesser des zweiten Schlauches 20 oder der zweiten Muffe 62.
Um ein Aufschwimmen des luftgefüllten Schlauches 10 zu vermeiden, ist in der lichten Weite 116 des Schlauches 10 ein Beschwerungskörper eingebracht. Im dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst der Beschwerungskörper einen zweiten Schlauch 20 mit einer zweiten Wandung 211. In der zweiten Wandung 211 ist ebenfalls eine Mehrzahl von Bohrungen 105 angebracht. Die zweiten Bohrungen 205 in der zweiten Wandung 211 können in größerer Zahl und/oder mit größerem Durchmesser ausgeführt sein als die ersten Bohrungen 105 in der ersten Wandung 111 des ersten Schlauches 10. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass stets eine hinreichende Luftmenge an den ersten Öffnungen 105 zur Verfügung steht, sodass das Eindringen von Sedimenten und Wasser in die lichte Weite 116 des ersten Schlauches 10 vermieden wird und der Blasenschleier eine hinreichende Dichte erreicht, um die geforderte Schallminderung zu ermöglichen.
Auch der zweite Schlauch 20 kann aus einer Mehrzahl von Einzelstücken zusammengefügt sein, welche mit Muffen 62 zusammengesetzt werden. Die Muffen 62 sind dabei so gestaltet, dass der Außendurchmesser des zweiten Schlauches 20 geringer ist als der Innendurchmesser des ersten Schlauches 10, sodass einerseits der zweite Schlauch 20 mit geringem Aufwand in den ersten Schlauch 10 eingezogen werden kann und während des Betriebes eine Luftströmung in der lichten Weite 116 des ersten Schlauches 10 aufrechterhalten wird.
Bei Betrieb der Schallschutzvorrichtung kann Druckluft 180 sowohl in die lichte Weite 216 des zweiten Schlauches 20 als auch in die verbleibende lichte Weite 116 des ersten Schlauches 10 eingebracht werden. Durch die zweiten Bohrungen 205 stellt sich ein Druckausgleich zwischen dem Innenraum und dem Außenraum des zweiten Schlauches 20 ein. Durch die Verwendung des zweiten Schlauches 20 als Beschwerungskörper ergibt sich jedoch gegenüber anderen Beschwerungskörpern der Vorteil, dass die Luftströmung der Druckluft 180 nur in äußerst geringem Umfang beeinträchtigt wird. Hierdurch kann die Leistungsfähigkeit der Schallschutzvorrichtung mit dem erfindungsgemäßen Schlauch 10 verbessert sein.
In einer Ausführungsform der Erfindung kann der erste Schlauch 10 einen Innendurchmesser von 152 mm bei einer Wandstärke der ersten Wandung 111 von 12 mm aufweisen. In diesen ersten Schlauch wird ein zweiter Schlauch 20 mit einem Außendurchmesser von 122 mm bei einer Wandstärke von 10 mm als Beschwerungskörper eingezogen. Die erste Wandung 111 und die zweite Wandung 211 enthalten jeweils Styrol-Butadien-Kautschuk mit mehreren Lagen eines Drahtgeflechtes zur Stabilisierung.
Der erfindungsgemäße Schlauch mit innenliegendem Beschwerungskörper weist dann eine Gesamtmasse von 17,7 kg/m auf. Durch die Beaufschlagung mit Druckluft erfährt der Schlauch eine Auftriebskraft von 143,2 N/m. Auch bei Betrieb des Blasenschleiers liegt der Schlauch somit mit einer Gewichtskraft von ca. 30,5 N/m auf dem Grund auf.
Anhand der 3, 4 und 5 wird eine zweite Ausführungsform der Erfindung erläutert. Dabei zeigt 3 einen Längsschnitt durch den erfindungsgemäßen Schlauch, 4 zeigt eine axonometrische Darstellung und 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Querschnittes.
Der Schlauch 40 gemäß der zweiten Ausführungsform kann ebenfalls eine Wandung 411 aus einem Polymer oder einem Gummi enthalten oder daraus bestehen. Beispielsweise kann die Wandung 411 Styrol-Butadien-Kautschuk sowie drei Lagen 112, 113 und 114 eines Drahtgeflechtes enthalten, um die erforderliche Zugfestigkeit und Druckfestigkeit zu ermöglichen. In anderen Ausführungsformen der Erfindung kann eine geringere Anzahl von Drahtgeflecht in der Wandung 411 vorhanden sein. Das Drahtgeflecht kann bei der Herstellung des Schlauches 40 einvulkanisiert werden und ist auf diese Weise von dem korrosiven Angriff des Meerwassers geschützt.
An der Außenfläche 412 des Schlauches 40 ist eine Mehrzahl von Beschwerungskörpern angebracht. In 3 sind beispielhaft drei Beschwerungskörper 55a, 55b und 55c gezeigt. Die Anzahl der Beschwerungskörper richtet sich nach dem Durchmesser und dem Eigengewicht des Schlauches und kann so gewählt werden, dass einerseits eine unerwünschte Versteifung des Schlauches unterbleibt, sodass der Schlauch weiterhin in einfacher Weise aufgewickelt werden kann. Andererseits sind die Beschwerungskörper 55 so zahlreich, dass auch der luftgefüllte Schlauch 40 einen Auftrieb erfährt, welcher geringer ist als sein Gesamtgewicht, sodass der Schlauch 40 zuverlässig am Grund 2 eines Gewässers liegen bleibt.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Beschwerungskörper 55 im Wesentlichen zylinderförmig, sodass deren Außenfläche ebenfalls im Wesentlichen rund ist und deren innenliegende Anlagefläche 551 komplementär zur Außenfläche 412 des ebenfalls in etwa zylinderförmigen Schlauches 40 geformt ist. Hierdurch bieten die Beschwerungskörper 55 nur eine geringe Angriffsfläche, sodass der Schlauch weiterhin einfach auf- und abgewickelt werden kann, ohne an Führungsrollen des Schiffes oder am Meeresgrund zu verhaken oder zu verklemmen.
Die Beschwerungskörper 55 sind beidseitig mit optionalen Fasen 555 versehen, welche ebenfalls der leichten Auf- und Abrollbarkeit dienen und ein Verhaken bzw. Verklemmen an Führungsrollen oder Strukturen des Meeresbodens verhindern oder zumindest verringern.
Die Beschwerungskörper 55 können durch Verklebung oder Vulkanisieren an der Außenseite 412 des Schlauches 40 befestigt werden. Hierzu ist dem Fachmann eine Vielzahl von Klebstoffen bekannt, welche eine dauerhafte und bruchfeste Verbindung zwischen Gummi und Metall ermöglichen. Dabei können die Beschwerungskörper zumindest teilweise in das Material der Wandung 411 eingebettet sein, um auf diese Weise den Außendurchmesser des Schlauches 40 nur in geringerem Maße zu vergrößern.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann eine nicht dargestellte weitere Gummilage über den Schlauch 40 und die Beschwerungskörper 55 vulkanisiert werden, um auf diese Weise eine vollständig glatte Außenfläche zu erzeugen und die Beschwerungskörper vor dem korrosiven Angriff durch das Meerwasser zu schützen. Die Beschwerungskörper sind dann als Teil der Wandung vollständig in den Schlauch integriert.
Zur leichteren Montage der Beschwerungskörper 55 können diese in zumindest zwei Segmente unterteilt sein. 3 zeigt beispielhaft die Verwendung von zwei Segmenten 51 und 52, welche an einer Nahtstelle 54 aneinanderstoßen. Die Segmente 51 und 52 können in einfacher Weise durch Auftrennen eines Rohrabschnittes gefertigt werden, beispielsweise durch spanende Bearbeitung. In anderen Ausführungsformen der Erfindung können die Beschwerungskörper 55 bzw. Segmente 51 und 52 auch durch Biegen eines Bleches oder eines Flacheisens oder durch Aufbringen von Abschnitten eines Flacheisens oder anderer Halbzeuge auf die Außenfläche 412 des Schlauches 40 hergestellt werden. Der Beschwerungskörper 55 kann aus Stahl, Eisen, Blei, Uran oder Edelstahl bestehen oder diese Materialien enthalten.
Die Segmente 51 und 52 können in einfacher Weise in Form zweier Halbschalen auf den Schlauch 40 durch Klebung oder Vulkanisieren befestigt werden. Auf diese Weise wird vermieden, die Beschwerungskörper aufwendig auf den Schlauch 40 aufzufädeln. Weiterhin ist es bei diesem Herstellungsverfahren nicht erforderlich, die Beschwerungskörper mit Übermaß zum Außendurchmesser des Schlauches 40 zu fertigen, sodass sich eine besonders kompakte Bauweise ergibt.
Wie 5 zeigt, ist die Erfindung nicht auf die Verwendung von Halbschalen beschränkt. Einzelne Segmente des Beschwerungskörpers 55 können auch einen kleineren Winkelbereich an der Außenfläche 412 bedecken, wie beispielhaft anhand der Segmente 52 und 53 in 5 gezeigt ist. Hierdurch entstehen zusätzliche Nahtstellen 54, welche die Elastizität bzw. Aufrollbarkeit des Schlauches 40 günstig beeinflussen können.
Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die dargestellten Ausführungsformen beschränkt. Die vorstehende Beschreibung ist daher nicht als beschränkend, sondern als erläuternd anzusehen. Die nachfolgenden Ansprüche sind so zu verstehen, dass ein genanntes Merkmal in zumindest einer Aus-führungsform der Erfindung vorhanden ist. Dies schließt die Anwesenheit weiterer Merkmale nicht aus. Sofern die Ansprüche und die vorstehende Beschreibung „erste“ und „zweite“ Aus-führungsformen definieren, so dient diese Bezeichnung der Unterscheidung zweier gleichartiger Ausführungsformen, ohne eine Rangfolge festzulegen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102012202132 A1 [0003]

Claims

Schlauch (10) mit einer ersten Wandung (111) und einer ersten lichten Weite (116), wobei in zumindest einem Längsabschnitt des Schlauches (10) in der ersten lichten Weite (116) ein Beschwerungskörper eingebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Beschwerungskörper einen zweiten Schlauch (20) enthält oder daraus besteht.
Schlauch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Schlauch (20) eine zweite Wandung (211) aufweist, welche mit zweiten Bohrungen (205) versehen ist.
Schlauch nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Wandung (111) mit Bohrungen (105) versehen ist, welche einen kleineren Durchmesser aufweisen und/oder in geringerer Anzahl vorhanden sind als die Bohrungen (205) in der zweiten Wandung (211) des zweiten Schlauches (20).
Schlauch nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Wandung (111) und/oder die zweite Wandung (211) zumindest eine Lage eines Drahtgeflechtes (112, 113, 114) enthält.
Schlauch nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlauch (10) einen Innendurchmesser von etwa 130 mm bis etwa 170 mm aufweist und/oder dass der zweite Schlauch (20) einen Außendurchmesser von etwa 110 mm bis etwa 140 mm aufweist.
Schlauch (40) mit einer Wandung (411), welche zumindest ein Polymer oder einen Gummi enthält oder daraus besteht, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlauch (40) weiterhin zumindest einen Beschwerungskörper (55) aufweist, welcher mit der Wandung (411) verbunden ist.
Schlauch nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Beschwerungskörper (55) eine Anlagefläche (551) aufweist, welche in etwa komplementär zur Außenfläche (412) der Wandung (411) geformt ist.
Schlauch nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Beschwerungskörper (55) zylinderförmig ausgestaltet ist.
Schlauch nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Beschwerungskörper (55) in zumindest zwei Segmente (51, 52, 53) unterteilt ist und/oder dass der Beschwerungskörper (55) eine Länge von etwa 100 mm bis etwa 250 mm oder von etwa 150 mm bis etwa 200 mm aufweist und/oder dass der Beschwerungskörper (55) an zumindest einer Begrenzungskante eine Fase (555) aufweist.
Schlauch nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandung (411) zumindest eine Lage eines Drahtgeflechtes (112, 113, 114) enthält.
Schlauch nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Beschwerungskörper (55) mit der Wandung (411) verklebt ist oder dass der Beschwerungskörper (55) an die Wandung (411) vulkanisiert ist.
Schallschutzvorrichtung (1) zur Schwächung von Hydroschall in Gewässern, aufweisend zumindest eine auf dem Grund (2) festlegbare Leitung (15), deren Wandung eine Mehrzahl von Bohrungen (105) aufweist, sowie zumindest einen Kompressor (18), mit welchem Druckluft in die Leitung (15) einbringbar ist, so dass diese aus den Bohrungen (105) austreten kann, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitung (15) in zumindest einem Längsabschnitt einen Schlauch (10, 40) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 enthält oder daraus besteht.
Verfahren zur Schwächung von Hydroschall, enthaltend die folgenden Schritte: Ausbringen von zumindest einer Leitung auf dem Meeresgrund, welche die Schallquelle ringförmig umschließt und mit Bohrungen versehen ist, wobei die Leitung mittels einer Wickelvorrichtung abgewickelt wird und zumindest einen Längsabschnitt aufweist, in welchem ein Beschwerungskörper vorhanden ist, sodass diese durch ihr Eigengewicht auf dem Meeresgrund zu liegen kommt, sowie Einbringen von Druckluft in die zumindest eine Leitung, sodass diese durch die Bohrungen austritt, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitung in zumindest einem Längsabschnitt einen Schlauch nach einem der Ansprüche 1 bis 11 enthält oder daraus besteht.