DE102021106876A1

DE102021106876A1 - Anordnung zum aufbereiten offener gewässer und adapterelement eines auftriebsdüsengestänges

Info

Publication number: DE102021106876A1
Application number: DE102021106876.2A
Authority: DE
Inventors: gleich Anmelder Erfinder
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2021-03-19
Filing date: 2021-03-19
Publication date: 2022-09-22

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Aufbereiten offener Gewässer, umfassend: eine schwimmfähige Plattform (2), ein an der Plattform (2) aufgehängtes Auftriebsdüsengestänge (3, 3'), das eine Längsachse (L) definiert und zumindest eine Auftriebsdüse (4) aufweist, über die ein Auftriebsmittel in die unterhalb der Wasseroberfläche liegenden Bereiche des offenen Gewässers einbringbar ist, sodass Fremdstoffe, wie Kunststoffpartikel aus den unterhalb der Wasseroberfläche liegenden Bereichen an die Oberfläche des offenen Gewässers getrieben werden, und eine Aufsammelanordnung (5), mit der die Fremdstoffe von der Oberfläche des offenen Gewässers aufsammelbar sind, sowie ein Adapterelement eines Auftriebsdüsengestänges.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Aufbereiten offener Gewässer und ein Adapterelement eines Auftriebsdüsengestänges. Nur ein kleiner Teil von Fremdstoffen, wie Kunststoffpartikeln, die offene Gewässer verschmutzen, setzt sich an der Wasseroberfläche ab. Der Großteil der Fremdstoffe hingegen sammelt sich in Bereichen unterhalb der Wasseroberfläche bis in große Tiefen an. Bekannte Beispiele derartiger Verunreinigungen durch Kunststoffe sind sogenannte Müllstrudel im Nordpazifik, im Südpazifik, im indischen Ozean, im Nordatlantik und im Südatlantik. Wasserlebewesen nehmen die Kunststoffe auf und über die Nahrungskette gelangen diese auch in den menschlichen Organismus. Zur Reduktion dieses Effekts müssen neben der Vermeidung von zusätzlichen Verunreinigungen in offenen Gewässern, insbesondere in den Weltmeeren, die bisher eingebrachten Fremdstoffe aus den offenen Gewässern gefiltert werden.
Hierzu ist aus der NL 2019839 B1 ein Sammelsystem zum Sammeln von Objekten, die auf oder in der Nähe einer Wasseroberfläche schwimmen, bekannt. Das Sammelsystem kann sich frei entlang der Wasseroberfläche bewegen. Für das Einsammeln der Objekte umfasst das Sammelsystem eine schwimmende Barriere, an der ein erster Abschnitt, der in das Wasser eingetaucht ist, und ein zweiter Abschnitt der oberhalb der Wasseroberfläche angeordnet ist, befestigt wird. Auf den ersten Abschnitt wirkt die Meeresströmungen ein und auf den zweiten Abschnitt wirkt Wind ein, sodass sich die schwimmende Barriere mit einer Relativgeschwindigkeit zu der Wasseroberfläche bewegt und die wasseroberflächennahen Objekte aufgesammelt werden können.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zum Aufbereiten offener Gewässer bereitzustellen, die das Sammeln von Fremdstoffen aus großen Tiefen ermöglicht.
Die Aufgabe wird durch eine Anordnung zum Aufbereiten offener Gewässer gelöst, umfassend: eine schwimmfähige Plattform, ein an der Plattform aufgehängtes Auftriebsdüsengestänge, das eine Längsachse definiert und zumindest eine Auftriebsdüse aufweist, über die ein Auftriebsmittel in die unterhalb der Wasseroberfläche liegenden Bereiche des offenen Gewässers einbringbar ist, sodass Fremdstoffe, wie Kunststoffpartikel, aus den unterhalb der Wasseroberfläche liegenden Bereichen an die Oberfläche des offenen Gewässers getrieben werden, und eine Aufsammelanordnung, mit der die Fremdstoffe von der Oberfläche des offenen Gewässers aufsammelbar sind.
Die erfindungsgemäße Anordnung weist den Vorteil auf, dass Fremdstoffe, die über einen großen Tiefenbereich verteilt im Wasser schweben, Auftrieb erfahren und so an die Wasseroberfläche getrieben werden, wo diese wiederum von der Anordnung aufgesammelt werden können. Fremdstoffe im Sinne der Offenbarung sind Feststoffe, die nicht in Lösung gehen, wie beispielsweise Kunststoffpartikel oder Teerklumpen aus Rohöl oder Mineralölprodukten. Ein weiterer positiver Effekt der Aufbereitung mit der Anordnung besteht in der Belüftung des Gewässers durch Umwälzung von Wassermassen. Auftriebsdüsengestänge ist nach Art eines Bohrgestänges aufgebaut und beliebig verlängerbar, um entsprechende Tiefenbereiche erreichen zu können. Das Antriebsdüsengestänge kann an seinem unteren Ende ein Gewicht aufweisen.
In einer möglichen Ausführungsform kann das Auftriebsdüsengestänge zumindest zwei Gestängeelemente umfassen, die über ein Adapterelement miteinander verbunden sind. Das Adapterelement kann somit auch als Kupplungselement bezeichnet werden. Das Adapterelement kann an einem ersten Ende ein Innengewinde und an einem zweiten Ende ein Außengewinde aufweisen, wobei das Innengewinde des Adapterelements in ein komplementär ausgestaltetes Außengewinde eines der zumindest zwei Gestängeelemente, und das Außengewinde des Adapterelements in ein komplementär ausgestaltetes Innengewinde eines weiteren der zumindest zwei Gestängeelement eingreift. Das Adapterelement kann zudem die zumindest eine Auftriebsdüse des Auftriebsdüsengestänges aufweisen. Die Anzahl der miteinander zu verbindenden Gestängeelemente kann nach Bedarf in Abhängigkeit der Tiefe des Gewässers beziehungsweise der gewünschten Behandlungstiefe gewählt werden.
Die erfindungsgemäße Anordnung kann ein oder mehrere Auftriebsdüsengestänge aufweisen, die an der schwimmfähigen Plattform aufgehängt sind.
In einer weiteren möglichen Ausgestaltung der Anordnung kann das Auftriebsdüsengestänge zumindest ein drehbar gelagertes Halteelement aufweisen, an der ein Spannelement zur Positionierung des Auftriebsdüsengestänges gegenüber der Plattform befestigt ist. Das Spannelement kann zudem Kräfte, die auf das Auftriebsdüsengestänge einwirken, zum Beispiel aus der Strömung des offenen Gewässers, abstützen, sodass die Belastung auf das Auftriebsdüsengestänge reduziert wird. Das zumindest eine drehbar gelagerte Halteelement kann an dem Adapterelement drehbar gelagert sein. Das zumindest eine drehbar gelagerte Halteelement kann beispielsweise in Form einer Befestigungslasche ausgestaltet sein.
Das Auftriebsdüsengestänge kann in Richtung der Längsachse verschiebbar, insbesondere höhenverstellbar, an der Plattform aufgehängt sein. In einer weiteren möglichen Ausgestaltung können an der Plattform mehrere Auftriebsdüsengestänge vorgesehen sein. Zwischen den mehreren Auftriebsdüsengestängen kann eine Auftriebszone gebildet sein.
Die Anordnung kann in einer weiteren Ausgestaltung mehrerer Auftriebsdüsen umfassen, wobei zumindest eine Teilzahl der mehreren Auftriebsdüsen in Richtung der Auftriebszone orientiert ist. Hierbei können die Auftriebsdüsen der Teilzahl der mehreren Auftriebsdüsen in einem Winkelbereich radial um die Längsachse des Auftriebsdüsengestänges angeordnet sein, der durch Verbindungsebenen zu den jeweils zwei benachbarten Auftriebsdüsengestängen begrenzt wird. Die zumindest eine Auftriebsdüse kann ein Düsenelement umfassen, das in das Auftriebsdüsengestänge, insbesondere in das Adapterelement, eingeschraubt ist.
In einer weiteren Ausgestaltung kann die zumindest eine Auftriebsdüse relativ zur Längsachse des Auftriebsdüsengestänges einen Austrittswinkel kleiner 90° aufweisen, wobei eine oder mehrere Öffnungen der Auftriebsdüse im Einbauzustand nach oben gerichtet ist beziehungsweise sind, beispielsweise in Richtung einer Lageranordnung, an dem das Auftriebsdüsengestänge aufgehängt ist. Weist die Anordnung mehrere Auftriebsdüsen auf, können die Winkel der Auftriebsdüsen relativ zu Längsachse des Auftriebsdüsengestänges gleich sein oder aber die Winkel können je Auftriebsdüse unterschiedlich gewählt sein. Hierbei ist es insbesondere möglich, dass die Auftriebsdüsen, die in Richtung der Auftriebszone gerichtet sind, einen abweichenden Winkel von den restlichen Auftriebsdüsen aufweisen.
In einer weiteren Ausgestaltung kann das Adapterelement mindestens eine Aufhängung für einen Düsenarm mit mehreren Auftriebsdüsen aufweist, wobei jede Aufhängung eine Drehachse definiert und wobei der Düsenarm um die Drehachse drehbar an der jeweiligen Aufhängung befestigt ist. Die Drehachse ist dabei beispielsweise etwa senkrecht zu der Längsachse angeordnet. Es können beispielsweise vier Aufhängungen für vier Düsenarme vorgesehen sein, die um jeweils 90 Grad versetzt um das Adapterelement herum angeordnet sind. Die Aufhängung weist einen Druckkanal auf, so dass der Düsenarm über den Druckkanal mit dem Auftriebsfluid aus einem Adapterkanal des Adapterelements gespeist werden kann. Der Düsenarm weist dementsprechend ebenfalls einen mit dem Druckkanal verbundenen Versorgungskanal auf, an den die Auftriebsdüsen angeschlossen sind. Die Aufhängung kann einen Anschlag aufweisen, um eine Bewegung des Düsenarms um die Drehachse auf einen Bereich zwischen einer Position und einer zweiten Position zu begrenzen, wobei der Düsenarm sich in der ersten Position im Wesentlichen parallel zu der Längsachse und in der zweiten Position im Wesentlichen senkrecht zu der Längsachse erstreckt. Die Auftriebsdüsen des Düsenarms sind in der zweiten Position im Einbauzustand nach unten orientiert. Durch das austretende Auftriebsmittel werden die Düsenarme von der ersten Position in die zweite Position verstellt. Bei dem Abteufen des Auftriebsdüsengestänges befinden sich die Düsenarme in der ersten Position, um den Widerstand zu verringern.
In einer weiteren Ausführungsform kann die Aufsammelanordnung zumindest ein Förderband umfassen, das teilweise in das offene Gewässer eintaucht. Hierbei ist es insbesondere denkbar, dass das Förderband im Bereich der Auftriebszone in das offene Gewässer eintaucht.
Des Weiteren kann ein schwimmfähiger Barrierering vorgesehen sein, der die Plattform zumindest teilweise umgibt. Der Barrierering kann entweder geschlossen oder als Ringsegment ausgestaltet sein. Ist der Barrierering als Ringsegment ausgestaltet, kann sich die Öffnung des Barriererings insbesondere in eine Fahrtrichtung der Anordnung öffnen, die einer Vorwärtsfahrt entspricht. Auch können innerhalb des Barriererings Sammelboote eingesetzt werden, um die Fremdstoffe aufzusammeln
Der Barrierering kann mehrere Düsen umfassen, die unterhalb der Wasseroberfläche des offenen Gewässers angeordnet sind und die insbesondere senkrecht zu der Längsachse des Auftriebsdüsengestänges ausgerichtet sind und/oder die nach radial innen gerichtet sind und/oder die in Richtung der Auftriebszone gerichtet sind.
Das Auftriebsmittel kann ein Gas oder Gasgemisch, insbesondere Luft, oder Wasser unter Hochdruck sein. Das Auftriebsmittel kann insbesondere eine geringere Dichte als Wasser aufweisen. Vorteilhaft kann beispielsweise das Seewasser des offenen Gewässers verwendet werden.
Ein weiterer Gegenstand, der die Aufgabe löst, besteht in einem Adapterelement eines Auftriebsdüsengestänges zum Einbringen eines Auftriebsmittels in ein offenes Gewässer. Das Adapterelement weist zwei Anschlüsse zum Verbinden mit jeweils einem Gestängeelement auf, welche eine Längsachse definieren, sowie mindestens eine Aufhängung für einen Düsenarm mit mehreren Auftriebsdüsen, wobei jede Aufhängung eine Drehachse definiert und wobei der Düsenarm um die Drehachse drehbar an der jeweiligen Aufhängung befestigt ist.
Gemäß einer Ausführungsform des Adapterelements können die Anschlüsse über einen in Längsrichtung verlaufenden Adapterkanal zur Leitung des Auftriebsfluids verbunden sein, wobei die mindestens eine Aufhängung einen an den Adapterkanal angeschlossenen Druckkanal aufweist, wobei der Düsenarm über den Druckkanal mit dem Auftriebsfluid aus einem Adapterkanal gespeist ist. Die mindestens eine Aufhängung kann weiterhin einen Anschlag aufweisen, um eine Bewegung des Düsenarms um die Drehachse auf einen Bereich zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position zu begrenzen, wobei der Düsenarm sich in der ersten Position im Wesentlichen parallel zu der Längsachse und in der zweiten Position im Wesentlichen senkrecht zu der Längsachse erstreckt. In der ersten Position lassen sich die beispielsweise vier Düsenarme unter geringem Widerstand im Wasser abteufen. Durch die in der zweiten Position im Einbauzustand nach unten orientierten Auftriebsdüsen des Düsenarms werden die Düsenarme durch das austretende Auftriebsfluid von der ersten in die zweite Position verstellt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Adapterelements ist die mindestens eine Aufhängung um die Längsachse drehbar gelagert. Dazu kann beispielsweise mindestens einer der Anschlüsse um die Längsachse drehbar gegenüber dem Adapterelement gelagert sein. Alternativ kann das Adapterelement mindestens zwei in Längsrichtung benachbart angeordnete Adapterabschnitte aufweisen, welche lösbar miteinander verbunden sind. Auf einem rohrförmigen Abschnitt eines ersten Adapterabschnitts kann eine Drehhülse drehbar gelagert sein. In Längsrichtung ist die Drehhülse beispielsweise zwischen Anschlägen des ersten Adapterabschnitts oben und eines zweiten Adapterabschnitts unten festgelegt. Das Auftriebsfluid gelangt über einen zwischen der Drehhülse und dem ersten Adapterelement gebildeten Ringraum in die Aufhängung.
Die beschriebenen Ausführungsformen des Adapterelements können Ausführungsformen der Anordnung zum Aufbereiten offener Gewässer sein.
Ausführungsbeispiele werden nachstehend anhand der Zeichnungsfiguren erläutert. Hierin zeigt:

1 eine erfindungsgemäße Anordnung zum Aufbereiten offener Gewässer in einer schematischen Vorderansicht;
2 die Anordnung aus 1 in einer schematischen Seitenansicht;
3 die Anordnung aus 1 in einer schematischen Draufsicht;
4 das Adapterelement der Anordnung aus 1 in einer schematischen Schnittdarstellung;
5 die Halteelemente des Adapterelements aus 4;
6 eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Adapterelements in einem Längsschnitt;
7 das Adapterelement aus 6 in einer perspektivischen Darstellung;
8 das Adapterelement aus 6 mit Düsenarmen in einer ersten Position;
9 ein Detail aus 8;
10 einen Längsschnitt des Details aus 9;
11 das Adapterelement aus 8 mit Düsenarmen in einer zweiten Position in einer Seitenansicht;
12 das Adapterelement aus 11 mit Düsenarmen in einer zweiten Position in einer Draufsicht;
13 ein Detail aus 11;
14 ein Detail aus 12;
15 einen Schnitt gemäß 14;
16 eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Adapterelements in einer perspektivischen Darstellung;
17 das Adapterelement aus 16 in einer Seitenansicht;
18 einen Schnitt entlang der Linie A-A in 17 in vergrößerter Darastellung.

Die 1 bis 5, die im Folgenden gemeinsam beschrieben werden, zeigen eine erfindungsgemäße Anordnung 1 zum Aufbereiten offener Gewässer, beispielsweise zum Entfernen von Kunststoff aus Bereichen unterhalb der Wasseroberfläche offener Gewässer. Die Anordnung 1 umfasst eine schwimmfähige Plattform 2, die eine erste Arbeitsbühne 15, eine zweite Arbeitsbühne 15', eine Aufsammelanordnung 5 sowie einen Bunker 16 zur Aufnahme der aufgesammelten Kunststoffverunreinigungen aufweist.
Die erste Arbeitsbühne 15 und die zweite Arbeitsbühne 15' weisen jeweils eine Lageranordnung 17, 17' auf, an der ein Auftriebsdüsengestänge 3, 3' aufgehängt ist. Die Aufhängung erfolgt jeweils über Zugelemente 25, 25', sodass die Auftriebsdüsengestänge 3, 3' vertikal beweglich gehalten werden. Zwischen den beiden Auftriebsdüsengestängen 3, 3' wird eine Auftriebszone A gebildet.
Die beiden Auftriebsdüsengestänge 3, 3' umfassen im vorliegenden Fall jeweils vier Adapterelemente 7, die zwischen Gestängeelementen 6 angeordnet sind. Es versteht sich, dass die Erfindung nicht auf die konkrete Anzahl der Adapterelemente begrenzt ist, sondern die Anzahl nach Bedarf beliebig erhöht oder verringert werden kann, je nachdem, bis in welche Wassertiefe die Anordnung 1 eintauchen soll. Die Adapterelemente 7 weisen ein Innengewindeabschnitt 8 und einen Außengewindeabschnitt 9 auf, wie aus 4 zu erkennen ist. In den Innengewindeabschnitt 8 ist ein erster Endabschnitt eines oberhalb angrenzenden Gestängeelements 6 eingeschraubt, der komplementär zu dem Innengewindeabschnitt 8 ausgestaltet ist. In den Außengewindeabschnitt 9 ist ein zweiter Endabschnitt eines unterhalb angrenzenden Gestängeelements 6 eingeschraubt. Die Richtungsangabe oberhalb beziehungsweise unterhalb bezieht sich in diesem Fall nur auf die Erläuterungen der Figuren, wobei es grundsätzlich möglich ist die Zuordnung von Innengewindeabschnitt 8 und Außengewindeabschnitt 9 zu tauschen.
Die Adapterelemente 7 umfassen jeweils einen Adapterkanal 19, der zusammen mit nicht dargestellten Kanalabschnitten der Gestängeelemente 6 einen zentralen Versorgungskanal bildet, durch den ein Auftriebsmittel gepumpt werden kann. Das Auftriebsmittel kann ein Gas oder Gasgemisch, insbesondere Luft, oder Wasser unter Hochdruck sein.
Von dem Adapterkanal 19 zweigen in dem Adapterelement 7 ein oder mehrere, im vorliegenden Fall vier, Druckkanäle 20 ab. Die Druckkanäle 20 weisen jeweils an einer äußeren Mantelfläche des Adapterelements 7 ein Gewinde auf, in das ein Düsenelement 4 eingeschraubt ist. Das Düsenelement 4 ist gegenüber einer Längsachse L der Auftriebsdüsengestänge 3, 3' unter einem Winkel α angestellt, wobei eine Düsenöffnung 11 des Düsenelements 4 in Richtung der Lageranordnung 17, 17' orientiert ist. Der Winkel α kann insbesondere kleiner 90° gewählt werden. Der Winkel α kann zudem für die einzelnen Düsenelement 4 eines Adapterelements 7 unterschiedlich gewählt werden. Das durch den zentralen Versorgungskanal gepumpte Auftriebsmittel tritt durch die Düsenöffnung 11 das Düsenelement 4 aus und sorgt für einen Auftrieb um das jeweilige Auftriebsdüsengestänge 3, 3'. Durch den erzeugten Auftrieb werden Kunststoffverunreinigungen mit an die Wasseroberfläche gezogen.
An einem dem Meeresgrund zugewandten Ende weisen die beiden Auftriebsdrüsengestänge 3, 3' jeweils ein Abschlussadapterelement 7' auf, das einen Schlussabschnitt aufweist, der den zentralen Versorgungskanal verschließt. Hierbei ist es denkbar, dass der Schlussabschnitt bei dem Abschlussadapterelement 7' anstelle eines der Gewindeabschnitte 8, 9 ausgebildet ist. Alternativ kann der Schlussabschnitt durch ein Schlussabschnittelement gebildet werden, das auf einen der Gewindeabschnitte 8, 9 aufgeschraubt ist. An dem Abschlussadapterelement 7' ist ein Kontergewicht 18 befestigt, dass die Trägheit der Auftriebsdüsengestänge 3, 3' erhöht und somit die Gefahr eines Aufschwingens der Auftriebsdrüsengestänge 3, 3' in Längsrichtung L oder quer zu der Längsrichtung L reduziert.
Ein oder mehrere, im vorliegenden Fall zwei, Haltelemente 10, 10', sind an zumindest einer Teilzahl der Adapterelemente 7, 7' um die Längsachse L der Auftriebsdüsengestänge 3, 3' verdrehbar gelagert. Die Halteelemente 10, 10' sind im vorliegenden Fall als Befestigungslaschen ausgeführt. Die Haltelemente 10, 10' weisen jeweils eine Aufnahme 22, 22' auf, an der zumindest eines von einem Quersicherungselement 23 und einem Längssicherungselement 24 befestigbar ist. Das Quersicherungselement 23 und das Längssicherungselement 24 können jeweils auch als Spannelement bezeichnet werden. Die Quersicherungselemente 23 verbinden dabei jeweils ein Adapterelement 7, 7' des ersten Auftriebsdüsengestänges 3 und ein Adapterelement 7, 7' des zweiten Auftriebsdüsengestänges 3', die in etwa in der gleichen Wassertiefe angeordnet sind. Die Längssicherungselemente 24 verbinden jeweils ein Adapterelement 7, 7' mit einer Zuganordnung 21 der Plattform 2. Durch die verdrehbare Lagerung der Haltelemente 10, 10' gegenüber dem Adapterelement 7, 7' können Lageänderung der Auftriebsdüsengestänge 3, 3' gegenüber der Plattform 2 so ausgeglichen werden, dass die Querverbindungselemente 23 beziehungsweise die Längssicherungselemente 24 weniger stark auf Zug beansprucht werden. Die Halteelemente 10, 10' können auch als Befestigungsösen ausgeführt sein.
Die Anordnung 1 umfasst zudem eine Aufsammelanordnung 5, die ein Förderband 12 aufweist. Die Aufsammelanordnung 5 taucht im Bereich der Auftriebszone A in das Wasser ein und fördert somit die Kunststoffverunreinigungen, die sich im Bereich der Auftriebszone A gesammelt haben, aus dem Wasser. Die Aufsammelanordnung 5 befördert nachfolgend den aufgesammelten Kunststoff in den Bunker 16.
Darüber hinaus umfasst die Anordnung 1 ein schwimmfähigen Barrierering 13, der die Plattform zumindest teilweise umgibt. Hierbei ist es denkbar, dass der Barrierering 13 geschlossen ist oder ein Ringsegment bildet, das insbesondere in einer Fahrtrichtung der Anordnung 1 eine Öffnung aufweist. Der Barrierering 13 umfasst mehrere Düsen 14, die im schwimmenden Zustand der Anordnung 1 unterhalb der Wasseroberfläche des offenen Gewässers angeordnet sind. Die Düsen 14 sind insbesondere senkrecht zu der Längsachse L der Auftriebsdüsengestänge 3, 3' ausgerichtet. Alternativ können die Düsen 14 derart ausgerichtet sein, dass der Düsenstrahl zumindest eine nach radial innen gerichtete Wirkkomponente aufweist. Als weitere Alternative können die Düsen 14 derart angeordnet sein, dass diese in Richtung der Auftriebszone ausgerichtet sind. Durch die von den Düsen 14 erzeugte Strömung werden im Bereich des Barriererings oberflächennah angesammelte Kunststoffverunreinigung in Richtung der Auftriebszone A respektive Richtung der Aufsammelanordnung 5 getrieben.
Die 6 und 7 zeigen ein erfindungsgemäßes Adapterelement 7 eines Auftriebsdüsengestänges 3, 3' zum Einbringen eines Auftriebsmittels in ein offenes Gewässer und werden nachfolgend gemeinsam beschrieben. Das Adapterelement 7 weist zwei Anschlüsse 30 zum Verbinden mit jeweils einem Gestängeelement 6, 6' auf, welche eine Längsachse L definieren, sowie vier Aufhängungen 26 für jeweils einen Düsenarm (nicht dargestellt) mit mehreren Auftriebsdüsen, wobei jede Aufhängung 26 eine Drehachse D definiert und wobei der Düsenarm um die Drehachse D drehbar an der jeweiligen Aufhängung 26 befestigt werden kann. Die Anschlüsse 26 sind über einen in Längsrichtung L verlaufenden Adapterkanal 19 zur Leitung des Auftriebsfluids verbunden, wobei die Aufhängungen 26 je einen an den Adapterkanal 19 angeschlossenen Druckkanal 20 aufweisen, über den der Düsenarm mit dem Auftriebsfluid gespeist wird. Die Aufhängungen 26 können weiterhin je einen Anschlag 29 aufweisen, um eine Bewegung des Düsenarms zu begrenzen. Die Halteelemente 10 sind im vorliegenden Fall als Befestigungsösen ausgeführt.
Die 8 bis 10, die gemeinsam beschrieben werden, zeigen das Adapterelement 7 mit den Düsenarmen 27, welche um die Drehachse D drehbar sind, wobei die Drehung auf einen Bereich zwischen einer ersten, hier dargestellten Position und einer zweiten Position durch die Anschläge 29 begrenzt ist. Die Düsenarme 27 erstrecken sich in der ersten Position im Wesentlichen parallel zu der Längsachse L. In der ersten Position lassen sich die vier Düsenarme 27 unter geringem Widerstand im Wasser abteufen. Die Düsenarme weisen einen sich im Wesentlichen über die gesamte Länge erstreckenden Hohlraum 31 auf, welcher mit dem Druckkanal 20 verbunden ist und über den die Auftriebsdüsen 28 mit dem Auftriebsfluid versorgt werden.
In den 11 bis 15, die gemeinsam beschrieben werden, ist das Adapterelement 7 mit den Düsenarmen 27 in der zweiten Position dargestellt, in der die Düsenarme 27 sich im Wesentlichen senkrecht zu der Längsachse L erstrecken. Durch die in der zweiten Position im Einbauzustand nach unten orientierten Auftriebsdüsen 28 des Düsenarms 27 werden die Düsenarme 27 durch das austretende Auftriebsfluid von der ersten in die zweite Position verstellt, in der ein Gegenanschlag 32 an den Düsenarmen an dem Anschlag 29 an dem Adapterelement 7 anliegt.
Die 16, 17 und 18 zeigen eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Adapterelement 7 des Auftriebsdüsengestänges 3, 3' zum Einbringen von Auftriebsmittel in offenes Gewässer und werden nachfolgend gemeinsam beschrieben. Die Ausführungsform entspricht weitgehend der Ausführungsform gemäß der 6.
Gleiche Teile weisen identische Bezugszeichen auf und werden nicht erneut ausführlich beschrieben. Es wird auf die Ausführungen zur 6 verwiesen. Das Adapterelement 7 weist zwei Anschlüsse 30 zum Verbinden mit jeweils einem Gestängeelement 6, 6' auf, welche die Längsachse L definieren, sowie vier Aufhängungen 26 für jeweils einen Düsenarm (nicht dargestellt). Das Adapterelement 7 ist mehrteilig aufgebaut, aus einem ersten Adapterabschnitt 34, einem zweiten Adapterabschnitt 37 und einer Drehbuchse 33. Der erste und zweite Adapterabschnitt 34, 37 sind lösbar durch Befestigungsmittel 38 miteinander verbunden. Die Drehbuchse 33 ist auf einem rohrförmigen Abschnitt des ersten Adapterabschnitts 34 drehbar gelagert und zwischen Anschlägen an dem ersten Adapterabschnitts 34 oben und an dem zweiten Adapterabschnitts 37 unten in Richtung der Längsachse L axial festgelegt. Zwischen dem ersten Adapterabschnitts 34 und der Drehbuchse 33 ist ein Ringraum 35 gebildet, über den das Auftriebsmittel aus dem Adapterkanal 19 über Bohrungen 36 gelangt, und von wo das Auftriebsmittel weiter in die Druckkanäle 20 der Aufhängungen 26 gelangt. Die Aufhängungen 26 mit den Düsenarmen 27 können mit der Drehbuchse 33 um die Längsachse rotieren. Ein Torsionskrafteintrag durch Querströmungen in dem Gewässer auf das Gestängeelement 6, 6' werden so vorteilhaft vermieden.
Die beschriebenen Ausführungsformen des Adapterelements können Ausführungsformen der Anordnung zum Aufbereiten offener Gewässer gemäß der 1 bis 5 sein.
Bezugszeichenliste

1: Anordnung
2: Plattform
3, 3': Auftriebsdüsengestänge
4: Auftriebsdüse
5: Aufsammelanordnung
6: Gestängeelement
7: Adapterelement
8: Innengewinde
9: Außengewinde
10: Halteelement
11: Düsenöffnung
12: Förderband
13: Barrierering
14: Düse
15, 15': Arbeitsbühne
16: Bunker
17, 17': Lageranordnung
18: Kontergewicht
19: Adapterkanal
20: Druckkanal
21: Zuganordnung
22: Aufnahme
23: Quersicherungselement
24: Längssicherungselement
25, 25': Zugelement
26: Aufhängung
27: Düsenarm
28: Auftriebsdüsen
29: Anschlag
30: Anschluss
31: Hohlraum
32: Gegenanschlag
33: Drehbuchse
34: Erster Adapterabschnitt
35: Ringraum
36: Bohrung
37: Zweiter Adapterabschnitt
38: Befestigungsmittel
A: Auftriebszone
L: Längsachse
D: Drehachse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

NL 2019839 B1 [0002]

Claims

Anordnung zur Wasseraufbereitung offener Gewässer, umfassend: eine schwimmfähige Plattform (2), ein an der Plattform (2) aufgehängtes Auftriebsdüsengestänge (3, 3'), das eine Längsachse (L) definiert und zumindest eine Auftriebsdüse (4) aufweist, über die ein Auftriebsmittel in unterhalb der Wasseroberfläche liegenden Bereiche des offenen Gewässers einbringbar ist, sodass Fremdstoffe, wie Kunststoffpartikel aus den unterhalb der Wasseroberfläche liegenden Bereichen an die Oberfläche des offenen Gewässers getrieben werden, und eine Aufsammelanordnung (5), mit der die Fremdstoffe von der Oberfläche des offenen Gewässers aufsammelbar sind.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Auftriebsdüsengestänge (3, 3') zumindest zwei Gestängeelemente (6) umfasst, die über ein Adapterelement (7) miteinander verbunden sind.
Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Adapterelement (7) an einem ersten Ende ein Innengewinde (8) und an einem zweiten Ende ein Außengewinde (9) aufweist, wobei das Innengewinde (8) des Adapterelements (7) in ein komplementär ausgestaltetes Außengewinde eines der zumindest zwei Gestängeelemente (6), und das Außengewinde (9) des Adapterelements (7) in ein komplementär ausgestaltetes Innengewinde eines weiteren der zumindest zwei Gestängeelemente (6) eingreift.
Anordnung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Adapterelement (7) die zumindest eine Auftriebsdüse (4) des Auftriebsdüsengestänges (3, 3') aufweist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Auftriebsdüsengestänge (3, 3') zumindest ein drehbar gelagertes Halteelement (10) aufweist, an dem ein Spannelement (23, 24) zur Positionierung des Auftriebsdüsengestänges (3, 3') gegenüber der Plattform (2) befestigt ist.
Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine drehbar gelagerte Halteelement (10) an dem Adapterelement (7) drehbar gelagert ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Auftriebsdüse (4) relativ zur Längsachse (L) des Auftriebsdüsengestänges (3,3') einen Austrittswinkel kleiner 90° aufweist, wobei eine Öffnung (11) der Auftriebsdüse (4) im Einbauzustand nach oben orientiert ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Auftriebsdüse (4) ein Düsenelement umfasst, das in das Auftriebsdüsengestänge (3, 3'), insbesondere in das Adapterelement (7), eingeschraubt ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass an der Plattform (2) mehrere Auftriebsdüsengestänge (3, 3') vorgesehen sind, zwischen denen eine Auftriebszone (A) gebildet ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufsammelanordnung (5) zumindest ein Förderband (12) umfasst, das im Bereich der Auftriebszone (A) teilweise in das offene Gewässer eintaucht.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Auftriebsdüsengestänge (3, 3') in Richtung der Längsachse (L) verschiebbar, insbesondere höhenverstellbar, an der Plattform (2) aufgehängt ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein schwimmfähiger Barrierering (13) vorgesehen ist, der die Plattform (2) zumindest teilweise umgibt.
Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Barrierering (13) mehrere Düsen (14) umfasst, die unterhalb der Wasseroberfläche des offenen Gewässers angeordnet sind und die insbesondere senkrecht zu der Längsachse (L) des Auftriebsdüsengestänges (3, 3') ausgerichtet sind und/oder die nach radial innen gerichtet sind und/oder die in Richtung der Auftriebszone (A) gerichtet sind.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Auftriebsmittel ein Gas oder Gasgemisch, insbesondere Luft, oder Wasser, beispielsweise Seewasser, unter Hochdruck ist.
Adapterelement eines Auftriebsdüsengestänges zum Einbringen eines Auftriebsmittels in ein offenes Gewässer, mit zwei Anschlüssen (30) zum Verbinden mit jeweils einem Gestängeelement (6), welche eine Längsachse (L) definieren, und mit mindestens einer Aufhängung (26) für einen Düsenarm (27) mit mehreren Auftriebsdüsen (28), wobei jede Aufhängung eine Drehachse (D) definiert und wobei der Düsenarm um die Drehachse (D) drehbar an der jeweiligen Aufhängung befestigt ist.
Adapterelement nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlüssen (30) über einen in Längsrichtung (L) verlaufenden Adapterkanal (19) zur Leitung des Auftriebsfluids verbunden sind, wobei die mindestens eine Aufhängung (26) einen an den Adapterkanal angeschlossenen Druckkanal (20) aufweist, wobei der Düsenarm (27) über den Druckkanal mit dem Auftriebsfluid aus einem Adapterkanal (19) gespeist ist.
Adapterelement nach einem der Ansprüche 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Aufhängung (26) einen Anschlag (29) aufweist, um eine Bewegung des Düsenarms (27) um die Drehachse (D) auf einen Bereich zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position zu begrenzen, wobei der Düsenarm sich in der ersten Position im Wesentlichen parallel zu der Längsachse (L) und in der zweiten Position im Wesentlichen senkrecht zu der Längsachse (L) erstreckt.
Adapterelement nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Auftriebsdüsen (28) des Düsenarms (27) in der zweiten Position im Einbauzustand nach unten orientiert sind.
Adapterelement nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Aufhängung (26) um die Längsachse (L) drehbar gelagert ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das das Auftriebsdüsengestänge (3, 3') mindestens Adapterelement (7) gemäß einem der Ansprüche 15 bis 19 aufweist.