DE2135658A1 - Schwimmende, zusammenlegbare Sperr bzw Staukorperanordnung - Google Patents

Description

JOHNS-MANVILLE CORPORATION 22 East 40th Street, New York 16, N.Y., U. S. A.

Schwimmende, zusammenlegbare Sperr- bzw. Staukörperanordnung

Für diese Anmeldung werden die Prioritäten der entsprechenden US-Anmeldungen Nr. 54,530 vom 13. Juli 1970 und Nr. 79,051 vom 8. Oktober 1970 in Anspruch genommen.

Die Erfindung bezieht sich auf eine verbesserte, schwimmen de, zusammenlegbare bzw. auseinanderfaltbare Sperre, die etwa auf Wasseroberflächen schwimmend ausgebreitet werden kann, um hier Ölkonta minationen o.dergl. einzukreisen. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf eine solche Anordnung, die besonders vorteilhaft zusammenfaltbar und wieder auseinandernehmbar ist, um auf einfache Weise sowohl transportiert werden zu können, als auch im auseinandergefalteten Zustand an entfernten Orten in Stellung gebracht zu werden, um beispielsweise auf Oberflächen

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von Seen und anderen Gewässern schwimmendes Öl auch bei relativ rauher See umschließen und unschädlich machen zu können.

Es sind bereits verschiedene Anordnungen von Barrieren und Sperrkörpern, die auch bei verhältnismäßig rauher See Anwendung finden können, bekannt, mit denen eine auf dem Wasser schwimmende Substanz umschlossen werden kann. Die bekannten derartigen Einrichtungen sind jedoch in ihrer Konstruktion verhältnismäßig mangelhaft, und zwar insbesondere in bezug auf ihre Stabilität und ihre Zusammenlegbarkeit für den Transport einer derartigen Vorrichtung zu entfernt liegenden Anwendungsstellen. Diese Nachteile treten besonders stark bei dem Transport über den Luftweg in Erscheinung.

Wenn ein derartiger Sperrkörper aus einer vertikalen Gewebetuchbahn von einer Länge L und einer Tiefe D besteht, die in einer Strömung angeordnet wird, dann übt die Strömungskraft auf die Barriere eine Kraft aus, durch die sie annähernd zu einer Parabel verformt wird. Die parabelförmige Auslenkung der Sperre bedingt eine Zugbelastung, die auf die Verankerung des Staukörpers in einer Weise übertragen wird, daß sich Gleichgewichtsbedingungen über die Barriere ausbilden. Bei einem Sperrkörper von 304,8 m Länge und 0,914 m Tiefe, der in einen mit zwei

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Knoten Geschwindigkeit fließenden Strom eingebracht wird, und zwar so, daß die Enden der Barriere auf einer Linie liegen, die senkrecht zu der Fließrichtung liegt und eine Strecke von etwa 122 m überspannt, ist die auftretende Zugbelastung 4,53 kg.

Wenn diese Zugbelastung von einer vertikal liegenden Flache eines Sperrkörpers aufzunehmen ist, wobei diese entsprechend dem Wellenfeld vorgegebene Bewegungen ausführt, dann werden zunächst die untere Kante und schließlich nachfolgend die obere Kante dieser Stauflächen schlaff. Der Ort der die Spannung aufnehmenden Kraft verschiebt sich von der unteren zu der oberen Kante der Staufläche. Die fortwährende Verschiebung der Zugbelastung destabilisiert den Staukörper, verursacht durch die rollende Bewegung über die Wellen der Wasseroberfläche.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen zusammenlegbaren Staukörper bzw. eine entsprechende Barriere der genannten Art zu schaffen, die von vereinfachtem Aufbau eine hydrodynamische Stabilisierung auch bei starker Strömung und hohem Wellengang ermöglicht. (Ein typischer Staukörper, wie er nachfolgend beschrieben werden wird, besitzt einen Tiefgang von 0,686 m und liegt auch in Wellen stabil, deren Höhe 1,52 bis 1,83 m betragen, wobei die Strömung eine Geschwindigkeit von 2 Knoten

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-A-aufweisen kann,)

Für die Lösung dieser Aufgabe ist es von Bedeutung, daß die Staukörperkonstruktion auch für die Anwendung in rauhen Gewässern geeignet ist, wobei in diesem Zusammenhang es der Absperrung durchaus möglich ist, der Bewegung der Wellen zu folgen, während sie in vertikaler Richtung nicht verschoben wird* ,. Erfindungsgemäß wird eine zusammenfaltbar Sperrkörperanordnung geschaffen, die von hoher Stabilität ist und die im aufgeblasenen, ' bzw. ausgelegten Zustand im wesentlichen eine s.g. "Null-Steife" in allen Richtungen besitzt, so daß jedes Einzelelement des Staukörpers sich unabhängig von den jeweiligen benachbarten Elementen bewegen kann, und zwar sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung und schließlich auch unabhängige Drehbewegungen um eine horizontale Achse auszuführen in der Lage ist.

Der erfindungsgemäß ausgebildete, zusammenfaltbare Stau-

I körper ist in der Lage, Substanzen aufzunehmen und zu

umschließen, die auf der Oberfläche des Wassers schwimmen,j wie beispielsweise Öl o.dergl. Die Konstruktion beinhaltet eine deformierbare Barriere-Fläche, welche vertikal angeordnet, teilweise in das Wasser eintaucht. Eine Vielzahl vertikal angeordneter und im Abstand zueinander sich be-

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findender starrer Elemente sind an der Sperrfläche befestigt und tragen oder verstärken diese Barriere. Weiter sind eine Vielzahl von Schwimmelementen an dem Barriereschild angebracht, wobei sie gleichfalls entlang der Länge dieser Sperre im Abstand zueinander angeordnet sind. Die Schwimmelemente halten die Sperre eindeutig schwimmend über Wasser und unterstützen darüber hinaus die Stabilisierung der Anordnung, so daß die gesamte Sperrkörperanordnung in eindeutig vertikaler Orientierung gehalten wird.

Ein die Spannung oder Zugkraft steuerndes Hilfsmittel zur Entlastung der bogenförmigen Barriere, besteht aus einem flexiblen Spannelement, welches sich im Abstand entlang des Barrierebogens erstreckt. Diese Spannungselemente sind in ihrer Länge kürzer als diejenigen des Sperrkörpers und sie sind, wenigstens an einigen der vertikal angeordneten Verstärkungselemente befestigt, und zwar mittels einer neuartigen, flexiblen Verbindungsanordnung.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnungen beschrieben, die die Erfindung beispielhaft wiedergeben sollen. Es zeigen:

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Fig. 1 eine schematisierte Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Sperrkörperanordnung, in Verbindung mit einem havarierten Schiff,

Fig. 2 eine schematische Sperrkörperanordnung, aus der die Details-Konstruktion der einzelnen Elemente besser erkennbar ist,

Fig. 3 eine Seitenansicht der Sperre nach Fig. 1 und 2, Fig. 4 einen Querschnitt entlang der Linie 4-4 von Fig. 3,

Fig. 5 eine weitere Teildarstellung von Abschnitten des Sperrkörpers gemäß Fig. 2 und

Fig. 6 eine vergrößerte Wiedergabe eines Schwimmelementes in aufgebrochener, perspektivischer Darstellung, sowie der Trägerelemente, der Verankerungselemente und der Spannverbindungen für den Sperrkörperabschnitt von Fig. 5 und die

Fig. 7, entsprechende End- und Seitendarstellungen bzw. u. 9

Draufsichten auf eine, gegenüber den Figuren 1 bis 6 abgewandelte Ausführungsform.

Wie in Fig. 1 dargestellt, kann die Schwimmkäperanordnung eine Ölkonta mination 11, die aus einem undichten Be-

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hälter 12 auf offener See ausgetreten ist, umschließen. (Die Größe der einzelnen Elemente der Absperrung 10, wurde in bezug auf den Behälter 12 aus Gründen deutlicherer Darstellung vergrößert.)Der Pfeil in Fig. 1 zeigt die Strömungsrichtung am Ort der Öl-Lache an. Wie in Fig. 1 schematisch wiedergegeben, setzt sich der Staukörper»aus einer Vielzahl einzelner Elemente bestehend, im wesentlichen so zusammen, daß eine parabelförmige Anordnung unter dem Einfluß der Stromungsrxchtung ausgebildet wird. Die Flexibilität des Sperrkörpers 10, welche die Ausbildung dieser Kurvenform ermöglicht, wird weiter unten genauer beschrieben werden. Der Sperrkörper ist mit einem die auf ihn ausgeübte Spannkraft steuernden Seil 14 versehen, welches die einzelnen Elemente in der parabelförmigen Anordnung zusammenfaßt.

Fig. 2 stellt einen Teil des Sperrkörpers 10 in verdeutlichter Wiedergabe dar, wobei die Kurvenkrümmung geringer ist, so daß der generelle Aufbau der Anordnung leichter verständlich wird.

Der Staukörper 10 besitzt eine große Zahl von Schwimmelementen 16, die in Querrichtung zu der Barriere verlaufen, an dieser befestigt sind, und zwar an jeder Seite, und die darüber hinaus freie Enden aufweisen, so daß sie

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generell senkrecht zu der welligen Wasseroberfläche gehalten werden. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist jedes Schwimmelement 16 zylinderförmig ausgebildet und besteht aus verformbaren, gasdichten Flächenmaterial, welches aus Druckluftflaschen, die hieran befestigt sind, aufgeblasen werden kann. Im zusammengelegten Zustand sind die zylindrischen Schwimmkörper dreieckig gefaltet. Zunächst werden sie senkrecht zu der Staukörperanordnung befestigt, wobei sie eine Querlänge von etwa dem doppelten des Schwimmkörper-Tiefganges (barrier draft) aufweisen und sich von jeder Seite der Barriere über einen Abstand erstrecken, der etwa gleich dem Tiefgang des Schwimmkörpers ist. Diese Anordnung stabilisiert die Barriere gegen Rollbewegungen. Zweitens sind sie sehr hoch und schwimmtragend, so daß sie bei der natürlicher-

/der Wasseroberfläche

weise häufigen Wechselfolge der Vertikalbewegung/in örtlich unterschiedlicher Folge, wobei diese oft höher als die eigentliche Wellenfrequenz in dem betreffenden Feld ist, "als Sperrkörperanordnung geschlossen der unregelmäßigen Wasseroberfläche zu folgen vermag, so wie das etwa bei einem Strandball oder einer Boje der Fall ist. Drittens können diese Elemente, nachdem sie einmal aufgeblasen worden waren, ohne weiteres zu einer verhältnismäßig flach faltbaren Sperrkörperanordnung zusammengelegt werden, was für den Transport derartiger Absperrkörper zu i entlegenen Stellen besonders wesentlich ist. Ganz beson-

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ders tritt dieses Merkmal, als wesentlicher Gesichtspunkt in Erscheinung, wenn die Absperrung über den Luftweg transportiert, über einem Seegebiet zur Schnell-Einkreisung von Kont arminationen aller Art abzuwerfen sind.

Zwischen jeweils zwei benachbarten Schwimmelementen 16 ist eine Absperrfläche 22 vorgesehen und wird von diesen gehalten, wobei sie durch entsprechende Durchbrüche in den Elementen 16 in Querrichtung hindurchverlauft*. Die Befestigung des Schwimmkörpers 16 in bezug auf die Absperrfläche 22 wird später noch im Detail näher beschrie- ' ben werden. Als ein vorteilhaftes, für die Absperrfläche I verwendbares Material, hat sich ein vdinylüberzogenes Nylongewebe herausgestellt, welches eine Dicke von annähernd o,0 38 cm aufweist. Entsprechend der verhältnismäßig großen Länge der aufblasbaren zylindrischen Elemente und der starren Befestigung der Absperrflächen an diesen, ist die Anordnung der Absperrfläche 22 stets eine vertikale, d.h., daß sie zu jeder Zeit senkrecht zu der Wasseroberfläche steht.

Wie aus Fig. 2 hervorgeht, sind die Verankerungsmittel in Form zweier Leinen 40 ausgebildet, welche an den Enden des elastischen, die Zuspannungen flexibel aufnehmenden Kabels 14 befestigt sind. Das Kabel bzw. die Leine 14

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besteht vorzugsweise aus einem Nylontau, welches an der Sperrkörperanordnung 10 mittels neuartiger Verbindungselemente (bridle connector elements) an jedem vertikalen Paar daer weiter unten noch beschriebenen Trägerelemente der Fläche 22 angebracht sind. Eine spezielle Aus führ ungs-j form der Erfindung verwendet,abstandsmäßig entsprechend j verteilt, drei derartige Verbindungselemente bzw. Be- ; festigungen, wobei es sich als wesentlich herausgestellt hat, daß hierdurch eine verbesserte Stabilisierung auch bei bekannten Anordnungen geschaffen werden kann. Das* Tau 14 nimmt auftretende Spannungen in vorteilhafter Weise auf und begünstigt darüber hinaus, wie später noch näher beschrieben werden wird, die Bewegungsmöglichkeit der Barriere in anderer Weise.

Nachfolgend wird anhand der Figuren 3, 4, 5 und 6 die vorteilhafte Ausbildungsform der erfindungsgemäßen Barriere anhand der Details näher beschrieben:

Die Absperrfläche 22 ist mit einer Reihe von verstärken- ι den Elementen versehen, welche aus Paaren vertikal ver- ! laufender, starrer Halterungsglieder 24, 26, bestehen. ^! Diese Halterungselemente 24, 26 sind Rohre, von etwa 2,5 cm, die sich von der Oberfläche bis zum Boden der Absperrfläche 22 erstrecken. Entlang ihrer Bodenenden sind

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die Halterungselemente mittels geeigneter Fassungen oder Pass-Stücke 25 zusammengeschlossen und führen zu jeder Seite des Schwimmelementes 16, so daß sie in der Ebene der .Sperrkörperanordnung 10 ein aufrecht stehendes"V" bilden. Für die Aufnahme der Halterungsglieder 24 und 25 sind innerhalb der Absperrfläche 22 Taschen vorgesehen, so daß diese Elemente ausreichend an der Absperrfläche gesichert werden können. Wo maximale Wellenausschwingungen und minimale Wellenlängen von vorbestimmtera Betrag erwar- j tet werden können (typische Wellenamplituden besitzen eine Höhe von etwa 2,5 m, wobei die Wellenlängen bei ca. 18,3 m liegen), sind die verstärkenden Elemente so angeordnet, daß sie in ihrem Abstand vorzugsweise dichter als ein Fünftel der minimal erwarteten Wellenlänge liegen.

Jedes Schwimmelement 16 läuft im rechten Winkel zwischen den Halterungsgliedern 24, 26 hindurch und ist mit diesen starr verbunden. In der vorliegenden Ausführungsform wird die Anordnung leicht dadurch hergestellt, daß die zylindrischen Schwimmelemente 16 mit Luft aufgeblasen werden und angrenzend an die Halterungsglieder mittels eines Flansches 20 an dem Schwimmelement 16 (siehe hierzu Fig. 4 bis 6)

mente 16 werden durch flexible Bänder oder andere Halterungselemente 28, 30 gehalten, die mit den freien Enden

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sind.
befestigt Die freien Enden der Schwimmele-

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der Schwimmelernente und zu dem Boden der Einpassung 25 verbunden sind. Die genannten Bänder oder entsprechenden Halterungen tragen die Anordnung, wenn die Schwimmelemente aufgeblasen worden sind, während sie zusammen mit den Schwimmelementen zusammenfallen, falls die Luft in diesen abgelassen wird.

Die Figuren 7, 8 und 9 zeigen eine abgewandelte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Absperranordnung, wobei auch hier die Sperrfläche 22 mit Halterungsgliedern versehen ist. Jedes Glied umgibt ein Schwimmelement 16 und besteht aus einem steifen Ring 50 mit einem unteren starren Erweiterungsarm 52 und einer oberen gleichfalls unelastischen Armverlängerung 54, die sich von dem oberen ! Abschnitt zum Boden der Sperrfläche 22 erstreckend hier- I an befestigt sind. Der Ring 50 ist an dem Flansch 20 des Schwimmelementes befestigt und schafft so eine ausreichend; starre Verbindung, wodurch die oben genannten Halterungen bzw. die Bänder nicht erforderlich werden.

Ein die Bewegung hemmendes und damit begrenzendes oder

auch ggfls. schlaff werdendes Tau 32 als Steuerungs- ι oder Kontroll-Leine, ist zwischen den unteren Abschnitten der benachbarten Paare der Halterungselemente 24, 26 oder '

i den Ansätzen 52 a vorgesehen und an diesen entsprechend !

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befestigt. Wie am besten aus den Figuren 5 und 9 ersichtlich, ist die Länge des Taues 32 zwischen den benachbarten Halterungselementen 24 und 26 oder auch den Ansätzen 52 derart gewählt und festgelegt, daß die Absperrfläche 22 zwischen jeweils zwei Elementen schlaff ist. Die Länge des Taues 32 zwischen den benachbarten verstärkenden Elementen, ist geringer, als die Länge, die die Absperrfläche zwischen den angrenzenden Verstärkungselementen aufweist· Der Unterschied der Längen beträgt vorzugsweise 20 % des Abstandes der benachbarten verstärkenden Elemente. Die Anbringung des Kabels 32 erfolgt bei etwa

/(draft)
0,45 D, wobei D der Tiefgang/der Absperranordriung ist.

Der Betrag von 0,45 D ist hierbei von der unteren Kante der Barriere an gemessen und entspricht der Stelle des Metha-Zentrums, d.h. des hydrodynamischen Gleichgewichtszentrums der vorliegenden Absperranordnung.

Im allgemeinen sollten die Spannmittel 32, dh. die die Auseinanderbewegung der Elemente 16 begrenzenden Taue, welche die Sperrfläche 22 in schlaffer Anordnung halten, dort befestigt werden, wo die Gleichgewichtszugkraft ansetzt, d.h. am Ort der hydrodynamischen Stabilität, so daß der Zug, der durch die ständige Strömung ausgeübt wird, nicht zu einer Destabilisierung der Absperrung bezüglich Verdrehung (in roll) führt.

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Der Zweck der vertikalen Halterungsgliedpaare liegt darin, zu verhindern, daß die Absperrfläche 22 zu Buckelbildungen in der vertikalen Ebene führt. Eine derartige Ausgestaltung und Anordnung ermöglicht jedoch die Verschiebung der Zugkraft, was andererseits zu einer Destabilisierung der Absperranordnung führt. Um dieses zu verhindern, ist das o.a. Steuerungstau 32 vorgesehen, welches die betreffenden Zugkräfte aufnimmt, so daß zu jeder Zeit die Schlaffheit in der Fläche 22 selbst aufrechterhalten werden kann. Wie aus dem oben Gesagten hervorgeht, verhindert die erfindungsgemäße Konstruktion eine unvorteilhafte Verlagerung der auf sie ausgeübten Zug- und Spannkräfte und ermöglicht es, jedem Paar der Halterungsglieder-unabhängig von den jeweiligen Nachbarelementen Rollbewegungen ausführen zu lassen..

Es hat sich herausgestellt,daß die größen auf die Barriere 10 einwirkenden Momente durch die Wellen gegeben sind, und daß diese Momente von einer Größe sind, die es erforderlich macht, daß jeder Abschnitt der Absperrung durch Verwendung von Schwimmelementen 16 der oben beschriebenen einfachen Form stabilisiert werden muß.! Die Basis derartiger Schwimmelemente muß hierbei von ι großer Abmessung sein, wobei deren Höhe entsprechend der j Schwimmfähigkeit zu wählen ist. Die Kombination dieser ^;

i beiden Paktoren ergibt ein Schwimmelement von sehr hoher '

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natürlicher Häufigkeit bzw· Frequenz in der Horizontalverschiebung, welches besonders geeignet ist, auf die komplexe Mannigfaltigkeit der Wellenbewegungen anzusprechen.

Um die auf die Barriere ausgeübte Zugspannung weiter herabsetzen zu können, und die Bewegung der Sperrkörperanordnung bezüglich der Höhenlage von der rollenden zu trennen, ist das die Spannungen entlastende Kabel 14 an der Barriere entweder mittels einer Doppelverankerungsanordnung oder über eine neue Dreifachverankerungsanordnung j mit jedem der vertikalen Paare der Halterungselemente verbunden. Mit einem die Spannkraft aufnehmenden Tau von etwa 90 % der Gesamtlänge der Leine 32 (die Leine erstreckt sich über die Gesamtlänge der Barriere), ist gefungen worden, daß in einem Strom das spannungsentlastende Kabel eine annähernd stationäre Lage beibehält, während die Absperrung selbst sich leicht in dem Wellenfeld bewegen kann.

Die genannte Dreierverbindung wird in ihrem Aufbau am besten aus den Figuren 4 und 6 ersichtlich, wobei sie aus

den drei Seilen 34, 36 und 38 besteht. Jedes zentrale

i sich in Querrichtung erstreckende Seil 34, ist mit seinem ·

unteren Ende an der Halterung 25 eines Paares der HaI-

terungsglieder 24 und 26 befestigt. Die seitlichen Leinen '■

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36 und 38 sind an den Halterungsgliedern 24, 26 angebracht, und zwar benachbart zu- dem Schwimmelement 16 leicht über den Mittelpunkten dieser Glieder 24, 26 im Bereich der unteren Seite des Schwimmelementes 16.

Das andere Ende des mittleren Seiles 34 erstreckt sich direkt in Querrichtung zu einer Verbindung, an dem die Spannung entlastenden Tau 14,- während die seitlichen

Seile 36, 38 etwas nach auswärts voneinander weg ver- ^; laufen und mit dem genannten Tau an den gegenüberliegenden Seiten der Verbindung des mittleren Seiles 34 !

(s.Fig.6)

in Verbindung stehen./Die freien Enden der mittleren und seitlichen Seile können mit dem Tau 14 Winkel bilden (d.h. wenn die Seile gespannt sind), die mit der j Horizontalen β^ » 15° +_ 5° und &₂ = 32° +. 5° bilden. Diese Verankerungsanordnung stellt eine gleichmäßig stabile Befestigung dar, und zwar sowohl bezüglich der Abstände der Seitenverbindungen zueinander, als auch bezüglich der Abstände an jeder Seite von der mittleren Verbindung. ;

Es ist jedoch auch möglich, eine herkömmliche, Zweifach- ;

i Verbindungsanordnung zu verwenden, wie dieses in den Figuren 7,8 und 9 dargestellt ist, wobei eine derartige Verbindung aus einem unteren Verankerungselement 58 besteht, welches zwischen dem unteren Ende des unteren !

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Verlängerungsarmes 52 und dem Tau 14, sowie einem oberen Verankerungselement 56 besteht, welches zwischen einem oberen Abschnitt des genannten Verlängerungsarmes, angrenzend an den Schwimmkörper 16 und das Tau 14, verbunden ist.

Die Vertäuleinen 40 können an dem Tau 14 mit irgendwelchen geeigneten Mitteln befestigt werden.

Während es nicht unbedingt erforderlich ist, daß diese eine Verankerungsverbindung cjedes Paares der Halterungsglieder zu dem Tau 14 bilden, sollten diese Verankerungsverbindungen nicht in einem Abstand voneinander vorgesehen werden, der weiter auseinander liegt, als die Wellenlänge der örtlichen Wasserwellen. Es hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, diese Verankerungen in einem Abstand zueinander vorzusehen, der nicht weniger als 5 derartige Ankerungsverbindungen pro Wellenlänge vorsieht.

Die flexiblen Halterungsglieder bzw. die Bandelemente 28, 30 in der Ausführungsform gemäß Fig. 4, 5 und 6, sind besonders brauchbar in Verbindung mit den Schwimmelementen 16, wobei es nicht erforderlich ist, diese Elemente an Auslegern an ihren mittleren vertikal verlaufenden starren Halterungen zu tragen, wenn man einmal

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von dem zuletzt betrachteten speziellen Konstruktionsbeispiel absieht. In diesem Zusammenhang sind derartige Halterungsglieder auch in Verbindung mit Schwimmelementen von Hantelform vorteilhaft verwendbar, wobei die hier nicht dargestellten separaten Schwimmelemente in Abstand an den gegenüberliegenden Seiten der Absperrschicht vorgesehen werden. Diese Elemente sind miteinander und mit der Absperrschicht mittels verhältnismäßig dünner Rohre oder Stangen verbunden, wobei die erforderliche Gaszufuhr zum Aufblasen dieser Elemente herabgesetzt werden kann.

Falls erwünscht, können obere und untere Greifleinen 42 und 44 vorgesehen werden, welche mit den oberen und unteren Seiten der Paare der Halterungselemente 24 und 26 verbunden werden, oder die an die Verlängerungen 54 und 52 der verstärkenden Elemente angeschlossen werden können, wobei sie eine ausreichende Schlaffheit aufweisen müssen, so daß sie die beschriebene Funktionsweise der Barriere nicht behindern. Die untere Greiferleine 44 kann auch aus einer Kette bestehen, was im Hinblick auf die Gewichtsverteilung vorteilhaft sein kann.

Unter der Annahme, daß das die Spannung entlastende Tau 14 nicht vorhanden wäre, muß die durch die Strömung vor-

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handene Spannung von der die Schlaffheit der Absperrfläche steuernden Leine 32 aufgenommen werden. Diese Spannung verursacht dabei, daß die Leine 32 räumlich dauerhaft festgelegt ist, so"daß die Absperrfläche 22 an der Seite, an der eine Welle durch sielhindurchgeht, 'entsprechend überfloppt, wobei keinerlei Unterstützung bzw. Halterung der Barriere in Längsrichtung gegeben ist, weil die Schwimmelemente 16 aus dem Wasser herausgehoben würden.

In diesem Zusammenhang wird deutlich, daß die Verankerungsanordnung es der Barriere ermöglicht, die Höhenlageveränderungen mitzumachen, wobei die Welle oder Brandung unabhängig davon ist, wie die Rollbewegung erfolgt. Für eine optimale Funktionsweise der genannten Verankerung, sind die Abmessungen und die einzelnen Stellen der Befestigung in der oben betrachteten Art von j besonderer Bedeutung. Wenn diese Dimensionierungen vorliegen, wird eine Barriere von 0,686 m Tiefgang (draft) entweder in das Wasser eintauchen oder aus diesem herausgehoben werden, bis die Strömung größer als 4 Knoten ist. Es wurde darüber hinaus auch noch gefunden, daß eine kurze Wellenlänge, wie sie bei regulärer See vorliegt, die Verankerung die Rollstabilität der Barriere etwas vermehrt.

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Ein weiterer wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegt darin, daß dann, wenn die Strömung eine Geschwindigkeit von 4 Knoten überschreitet, die Barriere aus dem Wasser gestoßen wird und hierbei nur noch mit ihren unteren Kanten auf diesem gleitet, so daß die auf sie ausgeübten Kräfte ausreichend herabgesetzt werden. Diese Wirkung, die durch eine geeignete Einstellung der Längen der Leinen 34, 36 und 38 (siehe Fig. 1 bis 6) oder der Leinen 54, 56 (siehe Fig. 7 bis 9) erreicht wird, verhindert die Zerstörung der Barriere

bei Zufuhr exzessiver Kräfte. !

Wenn eine derartige Verankerung, in Verbindung mit einer Wasserfläche vorgesehen wird, werden zunächst die oberen ' und dann die unteren Leinen oder Taue der Verankerung schlaff (abhängig von den Bewegungen der Barriere). Bei

bestimmten Bedingungen werden beide, d.h. die oberen und die unteren Verankerungstaue zweitweise gleichzeitig schlaff. Dieses Verhalten zeigt die Notwendigkeit des Vorhandenseins der Schwimmelemente 16 an, da die Veran- ' kerungen wenig zur Rollstabilisierung der Barriere bei- ; tragen.

Wie aus Fig. 4 hervorgeht, kann die Absperrfläche 22 beispielsweise auf der Wasseroberfläche 48 schwimmendes !

Öl 46 aufnehmen. Unter der Annahme, daß die Strömungs-

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richtung des Wassers von links nach rechts in Fig. 4 verläuft, ist ersichtlich, daß das Öl 46 von der linken Seite der Absperrung 10 durch die Fläche 22 aufgenommen wird. Der Tiefgang der Fläche 22 muß sich ausreichend unter die schwimmende Ölschicht in das Wasser hineinerstrecken. Darüber hinaus muß der Tiefgang D den Minimalbetrag für die in diesem Zusammenhang erforderliche oder gewünschte Stabilisierung der Absperrungsmaßnahme übersteigen. Dieser Minimalbetrag wird empirisch für jede einzelne Sperrkörperanordnung der erfindungsgemäßen Ausführung sJlform bestimmt. Bei der dargestellten Ausführungs form der Sperrkörperkonstruktion, wie sie vorstehend beschrieben worden ist, muß D wenigstens so klein wie 0^.686 m bei einer vorliegenden Wellenform mit Amplituden von etwa 1,52 m sein.

Darüber hinaus wurde gefunden, daß eine-zusätzliche Elastizität in dem die Spannung aufnehmenden Tau 14 die Verankerungselemente eine längere Zeit sttaffeftält. Bei der Herstellung des genannten Taues 14 aus einem relativ elastischen Material, wie etwa Nylon, verursacht eine sprunghafte Bewegung der Absperrung, daß das Öl nicht über oder unter diese verspritzt werden kann· Die Vergrößerung der Elastizität des die Spannkräfte tragenden Taus verbessert darüber hinaus die Rollstabilität der Anordnung.

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Es ist ein wesentliches Merkmal der Erfindung, daß die Sperrkörperanordnung zu einer verhältnismäßig flachen, faltbaren Anordnung zusammengelegt werden kann, die in einem verhältnismäßig kleinen räumlichen Volumen unterzubringen ist. Eine zusammengelegte Absperrung der beschriebenen Art, besitzt eine maximale Dicke von etwa 7,62 cm an den Schwimm- und Halterungsabschnitten und

eine Länge von etwa 305 m entlang der etwa 200 Schwimmkörper und Halterungen enthaltenden Anordnung, wobei diese zu einem Paket von ca. 7,62 m Länge und 1,52 m ■ Höhe zusammengefaltet werden kapn, was ohne weiteres für den hierfür erforderlichen Abmessungen für den Transport über den Luftweg ausreicht.

Selbstverständlich ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung möglich, die Anordnung der einzelnen Elemente und deren Ausfuhrungsform abzuwandeln, ohne daß hierbei der eigentliche Erfindungsgedanke verlassen würde. So ist es beispielsweise möglich, irgendwelche Verlängerun-

gen zwischen den benachbarten Verstärkungselementen aus vorzugsweise undurchlässigen Substanzen vorzusehen, wo- j bei diese verhältnismäßig flexibel und/oder deformierbar : sein sollten, um eine unabhängige Bewegung der Verstär- ^: kungselemente in vertikaler Richtung wie auch bezüglich Schwankungen und RoI!«bewegungen zu ermöglichen.

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Die Halterungsglieder 24 und 26 in der vorliegenden Ausführungsform bestehen aus Rohren o.dergl. Es ist jedoch auch möglich, die Verlängerungen 52 und 54 aus entsprechend dicken, verstärkten Glasfaserstreifen herzustellen.

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Claims (5)

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   Ansprüche

   Schwimmende, zusammenlegbare Barrierenkonstruktion zur Aufnahme von auf der Wasseroberfläche schwimmenden, Substanzen, wie Öl o. dgl., bestehend aus einer deformierbaren Absperrfläche, welche vertikal angeordnet

   teilweise in das Wasser eintaucht, dadurch gekennzeichnet , daß eine Vielzahl von vertikal verlaufenden im Abstand zueinander befestigten Verstärkungseiementen an der Absperrfläche befestigt ist, daß eine Mehrzahl von im Abstand zueinander angeordneten Schwimmkörpern an der Absperrfläche angebracht ist, daß ein elastisches Spannelement die Länge der Absperrfläche verkürzend, sich entlang und im Abstand zu der Absperrfläche erstreckt, und daß nachgiebige Verankerungsanordnungen zwischen und an dem elastischen Spannelement, die Wirkung dieses Elementes verstärkend, angebracht sind.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Absperrkonstruktion eine in Längsrichtung verlaufende hydrodynamisch stabile Achse aufweist, welche bei Aufbringung der Absperrkonstruktion auf die Wasseroberfläche unterhalb der Wasseroberfläche liegt, und

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   daß die nachgiebige Verankerungsanordnung flexible Verbindungselemente aufweist, die an den Verstärkungs-· elementen über und unter der hydrodynamisch stabilen Achse gesichert sind.
3. 3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwimmelemente aus einem elastischen, flächigen Material hergestellt und aufblasbar sind, daß die Schwimmelemente sich horizontal von jeder Seite der Absperrfläche weg erstrecken, und zwar in vorzugsweise senkrechter Äichtung zu dieser Absperrfläche, über eine Länge, die gleich dem Tiefgang (draft)der Absperrkonstruktior. ist, und daß bandförmige Verankerungen o. dgl. zwischen den freien Enden der Jchwimmelemente und dem Eodenende der Verstärkungselemente an diesen gesichert vorgesehen sind.
4. 4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3ι dadurch gekennzeichnet, daß ein nachgiebiges zurückhaltendes Clement zwischen den jeweils benachbarten Verstärkungselementen angeordnet und an diesen befestigt ist, daß dieses Element zwischen den Verstärkungselementen

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   eine Länge hat, die geringer ist als diejenige der j Absperrfläche zwischen den benachbarten Verstärkungs-'

   elementen, und daß das zurückhaltende Element so angeordnet ist, daß es sich mit der Achse der hydrodynamischen Stabilität deckt.
5. 5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungselemente jeweils zwei starre unnachgiebige Glieder besitzen, die miteinander an ihren unteren Enden verbunden, eine V-förmige Anordnung bilden, daß die Schwimmelemente jeweils zwischen zwei dieser festen Elemente in Stellung gebracht sind, uaß das Sparmelement elastisch ist und die flexiblen Verankerungsanordnungen ein mittleres Verbindungselement besitzen, welches zwischen den unteren Enden der Verstärkungseiemente und dem Spannungseiement verlaufend an diesem befestigt ist, daß zu der Verankerungsanordnung weitere seitliche Verbindungselemente gehören, die sich zwischen den Verstärkungselementen und dem iipannelement erstrecken und gleichfalls an diesem befestigt sind, daß die seitlichen Verbindungselemente an den Verstärkungselementen angrenzend an die Schwimmelemente befestigt sind, und daß diese mit dem

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   Verspannelement an den gegenüberliegenden Seiten des mittleren Verbindungselementes befestigt sind, wobei für eine vorgegebene maximale Wellenamplitude und eine minimale Wellenlänge eine entsprechende Anzahl von Verstärkungselementen pro Minimal-Wellenlänge vorgesehen sind.

   ' Patentanwälte

   Seiler u. Pfenning

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