DE2326830A1 - Verfahren zum entfernen von oel und erdoelprodukten von wasseroberflaechen - Google Patents

Description

PATENTANWXLTC

DR.-ING. VON KREISLER DR.-ING. SCHÖNWALD DR.-ING. TH. MEYER DR.FUES DIPL.-CHEM. ALEK VON KREISLER DIPL.-CHEM. CAROLA KELLER DR.-ING. KLDPSCH DIPL.-ING. SELTING

KÖLN 1, DEICHMANNHAUS 232683D

Köln, den 24. Mai 1973 Ke/Ax/Ki

The British Petroleum Company Limited, Britannic House, Moor Lane, London EC2Y 9BU (England)

Verfahren zum Entfernen von öl und Erdölprodukten von Wasseroberflächen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einschließen und Entfernen von Erdöl und Erdölprodukten, die auf Wasserflächen übergelaufen oder ausgelaufen sind.

Beim Transport von Rohöl ©der raffinierten Erdölprodukten besteht immer die Gefahr des Überlaufens, Verschüttens und Auslaufens. Wenn dies auf See oder Binnenwasserstraßen geschieht, wird das Wasser durch öl, das auf seiner Oberfläche schwimmt, verunreinigt. Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Einschließen und Entfernen dieses übergelaufenen und ausgelaufenen Öls.

Das Verfahren gemäß der Erfindung zum Einschließen und Entfernen von auf Wasseroberflächen verschüttetem und . ausgelaufenem öl ist dadurch gekennzeichnet, daß man das öl mit einer Barriere oder Sperre einschließt, die aus einer oder mehreren Luftkammern und einer oder mehreren Wasserkammern besteht, wobei die Wände aller Kammern aus flexiblem Material bestehen und die Kammern so angeordnet sind, daß die Sperre nach dem Aufblasen der Luftkammern und nach dem Füllen- der Wasserkammern mit Wasser teilweise unter und teilweise über der Wasseroberfläche

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schwimmt, wodurch der Durchgang von schwimmendem öl verhindert wird, worauf man das eingeschlossene öl mit einer Aufnahmevorrichtung entfernt, die aus einer Vielzahl von Scheiben, die drehbar an längs verschiedener Radien eines nachstehend als Mediankreis bezeichneten Kreises angeordneten Lagern befestigt sind, Mitteln zum Drehen jeder Scheibe um jedes- Lager, Schwimmern, die die Vorrichtung so tragen, daß sie beim Aufsetzen auf das Wasser schwimmt, wobei die Scheiben teilweise in das V/asser tauchen, und Abstreifern, 'die jeder Scheibe so angegliedert sind, daß sie während der Drehung der Scheiben die an der Scheibe haftende Flüssigkeit entfernen, besteht.

Die Sperre ist vorzugsweise mit einem Hilfsluftschlauch versehen, der im aufgeblasenen Zustand eine Querschnittsfläche hat, die kleiner ist als 1/20 der Querschnittsfläche der anderen Luftschläuche im aufgeblasenen Zustand. Die Querschnittsflächen werden gemessen, wenn die Kammern im wesentlichen vollständig aufgeblasen bzw. gefüllt sind, um Verdrehung und Deformierung der Kammern zu vermeiden. Vorzugsweise haben die Kammern nach dem vollständigen Aufblasen und Pullen einen im wesentlichen runden Querschnitt, Als flexible Materialien eignen sich beispielsweise mit Naturkautschuk oder Synthesekautschuk gummierte Gewebe, z.B. mit Polychloropren gummiertes Nylon.

Unter "Aufblasen" und "Pullen"- ist das Einpumpen von Luft bzw. V/asser zu verstehen, wobei in beiden Fällen die richtige Menge vorausgesetzt wird, die den aufgeblasenen und gefüllten Sperren die gewünschten mechanischen Eigenschaften verleiht. Während des Aufblasens und Füllens kann eine geringe Wassermenge in eine Luftkajnmer oder eine geringe Luftmenge in eine Wasserkammer gelangen. Diese "Verunreinigung" muß so gering gehalten werden, daß eine unerwünschte Verschlechterung der Wirksamkeit der Sperre vermieden wird. 30985n/0U7

Nach dem Füllen mit Luft und Wasser ist die Sperre so flexibel, daß sie der Wellenbewegung folgt, jedoch bietet sie dem Verdrehen einen ausreichenden Widerstand, so daß die Wasserkammern unter und die Luftkammern über der Yasseroberfläche gehalten werden. Es wurde gefunden, daß die Sperre sich besonders gut verhält, wenn der unter der V/asseroberfläche befindliche Teil neutralen Auftrieb hat, d.ho im Wasser sehwebt.

Der Hilfsluftschlauch hat im.aufgeblasenen Zustand eine Querschnittsfläche, die kleiner ist als l/80, vorzugsweise kleiner als 1/200, insbesondere kleiner als I/500 der gesamten Querschnittsfläche des anderen aufgeblasenen Luftschlauch^ bzw. der anderen aufgeblasenen Luftschläuche. Besonders geeignet sind Querschnittsflächen von I/320 bis I/75O der gesamten Querschnittsfläche des anderen aufgeblasenen Luftschlauchs oder der anderen aufgeblasenen Luftschläuche.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung besteht die Sperre aus einer Luftkammer und einer Wasserkammer, die unter Bildung eines Querschnitts in Form einer Acht miteinander verbunden sind. Der Hilfsluftschlauch ist

an der Luftkammer durch Schweißen oder Verkleben befestigt«, oder er kann zusammen mit der Luftkammer beispielsweise durch Strangpressen gebildet werden.

Der Hilfslauftschlauch kann so angeordnet werden, daß er sich nach dem Füllen der Luft- und Wasserkammern an der Oberseite, am Boden oder in jeder beliebigen Zwischenstellung an der Luftkammer befindet. Vorzugsweise ist er an der Oberseite der Luftkammer d.h. an der Seite, die nach dem Aufblasen der Luftkammer von der Wasserkammer entfernt ist, angeordnet.

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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Hilfsluftschlauch an der Innenseite mit Rippen versehen, die so angeordnet sind, daß noch ein zusammenhängender Luftdurchgang durch den Hilfsluftschlauch vorhanden ist, wenn dieser nicht aufgeblasen ist. Der Luft^ durchgang kann somit nicht durch Biegen oder Knicken versperrt werden.

Da alle Sperren gemäß der Erfindung aus flexiblem Material bestehen, können sie aufgerollt und zum Transport und zur Lagerung in einen verhältnismäßig kleinen Raum gepackt werden. Konstruktionen, die beim Entleeren flach zusammenfallen, sind zum Aufrollen besonders gut geeignet.

Wenn die Sperre auf einer Wasseroberfläche gebildet werden soll, wird die nicht aufgeblasene und nicht gefüllte Sperre ausgelegt, und während des Auslegens wird die kleine Luftkammer (der Hilfsluftschlauch) aufgeblasen. Der Hilfsluftschlauch verleiht der gesamten Sperre genügend Auftrieb und Starrheit, daß sie im wesentlichen unverdreht und ungeknickt bleibt. Wenn die Sperre vollständig ausgelegt ist, werden die Hauptluftkammern und die Wasserkammern aufgeblasen. Es ist auch möglich, den Hilfsluftschlauch vor dem Auslegen der Sperre aufzublasen.

Das Aufblasen mit Luft erfolgt zweckmäßig mit Hilfe einer Luftpumpe, die durch ein komprimiertes Gas betätigt wird, z.B. mit Hilfe von Strahlpumpen oder Saugstrahlpumpen und Coandardüsen (ein Strahlsauger, der in der britischen Patentschrift 829 O65 und in einer Veröffentlichung in "Scientific American", Juni 1966, Seite 8¹I bis 92, beschrieben wird).

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Der Hilfsluftschlauch wird vorzugsweise aus einer Preßluftflasche aufgeblasen. Aufgrund seines verhältnismäßig kleinen Volumens ist dies leicht und schnell erreicht.

Eine besonders geeignete Form einer Vorrichtung zum Transport und zum Aufblasen und Füllen der Sperren ist ein schwimmfähiger Behälter, in dem sich die aufblasbare und füllbare Sperre befindet, die mit einer Aufblase- und Füllvorrichtung verbunden ist, die die Luft- und Wasserkammern zu füllen vermag. Der schwimmfähige Behälter kann aus einem beliebigen geeigneten Werkstoff, z.B. Holz und faserverstärkten Kunststoffen, z.B. glasfaserverstärktem Polyesterharz, bestehen. Vorzugsweise enthält der Behälter Schwimmkammern, die mit einem starren Schaumstoff gefüllt sind, der das Sinken bei einer Durchlöcherung verhindert.

Zum Aufblasen und Füllen der Luft- und Wasserkammern der Sperre dient vorzugsweise ein Innenverbrennungsmotor, der ein Gebläse für die Luftkammer oder Luftkammern und einen Propeller für die Wasserkammern antreibt. Geeignet sind Dieselmotoren, die für den Betrieb in explosiver Atmosphäre modifiziert sind. Vorzugsweise ist der Motor mit einer Kupplung versehen, wodurch er angeworfen und mit niedriger Drehzahl betrieben werden kann, ohne daß die Vorrichtungen zum Füllen und Aufblasen betätigt werden. Der Behälter enthält vorzugsweise außerdem einen ' Brennstofftank für den Motor, damit dieser lange Zeit ohne Überwachung oder Wartung laufen kann. Die Sperre wird vorzugsweise flach zick-zack-förrnig in den Behälter gelegt und mit den Vorrichtungen zum Aufblasen und Füllen verbunden. Ein Ende der Sperre ist vorzugsweise mit einem Treibanker verbunden. Vorzugsweise sind die Sperre, der Motor und der Brennstofftank im Behälter untergebracht, und der Behälter ist vorzugsweise mit einem Deckel ver-

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sehen, damit eine verschlossene und dichte Kapsel gebildet xtfird. Der Behälter ist vorzugsweise so ausgebildet, daß er leicht auf der Straße, im Plugzeug oder Schiff transportierbar ist, damit er schnell zum Einsatzort gebracht v/erden kann. Vorzugsweise ist der Behälter an einem Ende mit einer Vorrichtung zum Befestigen von Schleppseilen versehen, damit er von normal ausgerüsteten gewöhnlichen Booten ader Schiffen leicht geschleppt und beispielsweise mit einem Hafenkran zu Wasser gelassen werden kann.

Der Behälter kann zur Bildung von Sperren für ausgelaufenes öl auf See, an Anlegestellen, in Häfen oder Einfahrten sowie auch an Bohrinseln auf See verwendet werden.

Zur Beseitigung von ausgelaufenem öl auf See wird der Behälter in eine Position in der Nähe des ausgelaufenen Öls gebracht. An ein Ende der Sperre wird, falls dies noch nicht geschehen ist, ein Treibanker befestigt, der ins Wasser geworfen wird. Der Behälter wird vorzugsweise in Windrichtung vom Treibanker hinweggeschleppt. Während die Sperre vollständig ausgelegt wird, wird der Hilfsluftschlauch aufgeblasen, oder das Aufblasen des Hilfsluftschlauchs wird unmittelbar nach dem vollständigen Auslegen der Sperre vorgenommen. Dann wird,die Vorrichtung zum Aufblasen und Füllen in Gang gesetzt, so daß die anderen Luft- und Wasserkammern der Sperre gefüllt werden.

Vorzugsweise wird ein Ausleger gebildet, indem zwei aufblasbare und füllbare Sperren so gelegt werden, daß die beiden Enden am Scheitelpunkt miteinander verbunden sind: und die beiden freien Enden auseinandergehen können, so daß der Ausleger eine V- oder U-förmige Gestalt an-

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nehmen kann, wenn er auf dem Wasser schwimmt. Wenn.ein solcher Ausleger in der See schwimmt und eine ölschicht in die Öffnung des V treibt, wird sie während des weiteren Treibens zum Scheitelpunkt hin konzentriert. Vorzugsweise wird an jedem freien Ende des Auslegers ein asymmetri-' scher Treibanker befestigt, der Seitenkräfte erzeugt, die die freien Enden des Auslegers auseinander· halten. Der Treibanker verlangsamt die Bewegung der Sperre relativ zum Wind, so daß das öl in der Sperre eingeengt wird.

Die Sperre kann auch im rechten Winkel zur Richtung des Windes im Weg der ölschicht ausgelegt werden. Das öl treibt dann in die Sperre, wo es eingeengt und konzentriert wird. Nachdem das öl in den Ausleger getrieben ist, werden die freien Enden des Auslegers vorzugsweise miteinander verbunden, so daß ein geschlossener Ring gebildet wird, der das öl enthält und einschließt und das Ausbreiten des Öls verhindert. Die Aufnahmevorrichtung kann dann innerhalb des Ringes arbeiten und das eingeschlossene öl aufnehmen.

Mit der Bewegung der See und unter dem Einfluß des Windes bewegen sich der Ausleger und das darin eingeschlossene öl, wobei sie eine unrunde Form, z.B. eine Tropfenforni; annehmen. Die Aufnahmevorrichtung kann innerhalb solcher Formen und in bewegten ölschichten wirksam arbeiten.

Durch den geschlossenen Ring, in dem das öl eingeschlossen 1st, wird das öl eingeengt und konzentriert. Vorzugsweise wird ein Treibanker an der geschlossenen Sperre befestigt, um die Drift mit dem Wind relativ zur See zu verlangsamen. Zunächst hat die geschlossene Sperre eine runde Form oder Tropfenform. Während öl durch die Aufnahmevorrichtung entfernt wird, nimmt die geschlossene Sperre unter dem Druck des Windes auf die den Ausleger bildenden Einzel-"

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sperren eine länglichere Form mit einer kleineren eingeschlossenen Fläche an. Dies ha.t zur Folge, daß das öl innerhalb der Sperre konzentriert bleibt und die geschlossene Sperre nur öl umschließt.

Dieses kombinierte System trägt mit dazu bei, einen der Hauptnachteile der bisher verwendeten Aufnähmevorrichtungen, nämlich das Verschwinden des Öls in der Nähe der Aufnahmevorrichtung auszuschalten. Bei dem System gemäß der Erfindung wird das öl durch den Druck des Windes auf die geschlossene Sperre ständig in die Nähe der Aufnahmevorrichtung getrieben, so daß hier ständig öl vorhanden ist. "Die bisher verwendeten Aufnahmevorrichtungen mußten durch das öl bewegt werden, wobei die hierdurch bedingten Nachteile auftraten.

Bei der Aufnahmevorrichtung laufen die Rotationsebenen der Scheiben vorzugsweise durch Radien des Mediankreises, und sie treffen in einer Linie zusammen, die durch den Mittelpunkt des Mediankreises geht. Vorzugsweise liegen alle Lager auf dem Umfang eines Kreises koaxial zum Mediankreis. Vorzugsweise ist dieser Kreis konzentrisch zum Mediankreis.

Als Mittel zum Drehen der Scheiben sind vorzugsweise Zähne vorhanden, die in den Umfang der Scheiben geschnitten sind und in eine ringförmige Schnecke greifen, die mit dem Mittelpunkt koaxial zum Mittelpunkt des Mediankreises angeordnet ist. Wenn die ringförmige Schnecke gedreht wird, kämmen die Zähne der Schnecke mit den Zähnen jeder Scheibe, wodurch jede Scheibe um ihr Lager gedreht wird. Der Schneckenring wird vorzugsweise durch Zähne, die an seiner Innenseite eingeschnitten sind und mit einem antreibbaren Antriebskegelrad kämmen, angetrieben. Der Antrieb für das Antriebskegelrad kann ein belie-

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biger üblicher Antriebsmechanismus, z.B. ein Benzinmotor, ein Dieselmotor oder ein hydraulischer Motor, sein. Für die Arbeit in ausgelaufenem öl, das flüchtige Bestandteile enthält, wird als Antrieb vorzugsweise ein Dieselmotor oder ein hydraulischer Motor verwendet, um die Brandgefahr zu verringern.

Die Scheiben haben vorzugsweise eine glatte Oberfläche und sind flach. Die Scheiben können aus beliebigen, genügend starren Werkstoffen, die inert gegenüber Wasser und Seewasser sind, hergestellt werden. Bevorzugt als Werkstoffe werden Kunststoffe, z.B,hartes Polyvinylchlorid.

Die Abstreifer bestehen vorzugsweise aus ölbeständigen Öummi- oder Kunststoffstreifen, die in Berührung mit den Scheiben befestigt sind. Sie sind vorzugsweise so angeordnet, daß die Flüssigkeit, die sie von den Scheiben entfernen, in einen Kanal geleitet und hierdurch abgeführt wird.

Die Flüssigkeit wird vorzugsweise in einen Tank geleitet, der ej^nen Teil der Aufnahmevorrichtung bildet, und dann von der Aufnahmevorrichtung in ein Aufnahmeschiff gepumpt, das an der anderen Seite der Sperre liegt. Als Aufnahmeschiffe eignen . sich beispielsweise Schleppkähne und Tankschiffe.

Die Aufnahmevorrichtung ist vorzugsweise so ausgebildet, daß, wenn sie auf der Oberfläche von unbewegtem Wasser schwimmt, die Rotationsebenen der Scheiben im wesentlichen senkrecht zur Wasseroberfläche verlaufen. Vorzugsweise sind fünf Schwimmer vorhanden, von denen einer innerhalb des Schneckenringes angeordnet ist, während die übrigen vier Schwimmer paarweise so befestigt sind, daß Jedes 309850/044?

Paar an gegenüberliegenden Enden von Durchmessern des Mediankreises liegt.

Die Vorrichtung ist vorzugsweise mit einer Vielzahl von Scheiben, beispielsweise mehr als 16, vorzugsweise mehr als 32 Scheiben versehen. Sie schwimmt vorzugsweise so auf dem Wasser, auf dem eine ölschicht schwimmt, daß während des Betriebs jede Scheibe von der Öl/Wasser-Grenzfläche aus mit etwa einem Drittel ihrer Höhe in das Wasser taucht.

Während des Betriebs der Vorrichtung gemäß der Erfindung wird der Anteil der Scheiben, der sich unter der Wasseroberfläche befindet, vorzugsweise im wesentlichen konstant gehalten. Die Scheiben tauchen von der Öl/Wasser-Grenzfläche vorzugsweise um ein Drittel ihrer Höhe in das Wasser. Während des Betriebs der Aufnahmevorrichtung wirö Jedoch das Öl aufgenommen und vom Wasser abgehoben <> Dieses ■ *--· Öl verursacht eine Gewichtszunahme der Aufnahmevorrichtung und kann "bewirken, daß sie tiefer in das V/asser sinkt, wodurch der unter der Wasseroberfläche befindliche Teil größer ist als der vorstehend genannte bevorzugte Wert.

Die Aufnahmevorrichtung gemäß der Erfindung ist vorzugsweise mit einem (beispielsweise eingebauten oder angebauten) Bauteil versehen, der während des Aufnehmens .des Öls im wesentlichen den gleichen Anteil der Scheiben unter der ör/V/asser-Grenzfläcbe hält. Diese Vorrichtung wird nachstehend als Tauchtiefenregler'bezeichnet.'

Ein geeigneter Tauchtiefenregler ist mit einem Auftriebtank versehen, der mit dem V/asser unter der Wasseroberfläche in Verbindung gebracht werden kann, wenn die Vorrichtung auf dem V/asser schwimmt, wodurch der Auftrieb-

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tank wenigstens teilweise mit Wasser gefüllt ist. EineHaupfcluftleitung ist über ein druckluftbetätigtes Absperrorgan mit dem Auftriebtank verbunden. Eine sekundäre Luftleitung ist mit dem druckluftbetätigten Absperrorgan so verbunden, daß das druckluftbetätigte Absperrorgan durch Druckänderungen in der sekundären Luftleitung geöffnet und geschlossen werden kann. Mit der sekundären Luftleitung ist ein Druckregler verbunden, der, wenn die Vorrichtung in der gewünschten Höhe auf dem Wasser schwimmt, das druckluftbetätigte Absperrorgan geschlossen hält und, wenn die Vorrichtung tiefer in das V/asser sinkt, Luft in der sekundären Luftleitung strömen läßt, wodurch das druckluftbetätigte Absperrorgan geöffnet wird und Luft durch die Hauptluftleitung zum Auftriebtank strömt,. Wasser im Auf- * triebtank verdrängt und hierdurch den Auftrieb der Vorrichtung erhöht, so daß sie höher im V/asser schwimmt„

Der Auftriebtank ist vorzugsweise als Behälter ausgebildet, der zylindrischen Querschnitt hat und wenigstens ein Loch in seiner Unterseite aufweist. Die Hauptluftleitung 1st vorzugsweise mit der Oberseite :des Tanks verbunden.

Wenn die Aufnahmevorrichtung zu Wasser gebracht wird, kann Wasser in den Auftriebtank eintreten, bis die Vorrichtung in der gewünschten Höhe über dem Wasser s.chwimrat. Dies geschieht beispielsweise, indem man das druckluftbetätigte Regelabsperrorgan offen läßt und der Hauptluftleitung keine Luft zuführt, bis sich die erforderliche Wassermenge im Tank befindet. Das Regelabsperrorgan wird geschlossen, und die Vorrichtung schwimmt in der erforderlichen Höhe auf dem Wasser.

Als druckluftbetätigte Absperrorgane kommen beliebige übliche Absperrorgane in Frage, die bei einem. Anstieg des Drucks über einen vorbestimmten Wert öffnen und beim Absinken des Drucks unter den vorbestimmten Viert schließen.

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Der mit der sekundären Luftleitung verbundene Druckregler besteht vorzugsweise aus einem Rohr mit Schwimmer, der das Ende des Rohres verschließen kann, wenn die Aufnahmevorrichtung im Wasser schwimmt und das Ende des Rohres unter die Wasseroberfläche taucht. Das Rohr ist mit einer von—der sekundären Luftleitung abgehenden Zweigleitung verbunden, die ebenfalls mit einem Steuerventil verbunden ist. Das Steuerventil kann den Luftstrom in der' sekundären Luftleitung einschalten und absperren und auf diese V/eise das druckluftbetätigte Absperrorgan öffnen und schließen. Im Betrieb strömt die Luft durch die Zweigleitung und tritt in Blasen durch den Boden des Rohres aus. Das Steuerventil ist geschlossen, und in der Sekundärluftleitung strömt keine Luft. Wenn die Aufnahmevorrichtung in der gewünschten Höhe auf dem Wasser schwimmt, wird die Tiefe des offenen Endes des Rohres unter der Wasseroberfläche so eingestellt, daß der Schwimmer das Ende des Rohrs gerade nicht verschließt. Wenn die Aufnahmevorrichtung tiefer sinkt, kann keine Luft am Schwimmer vorbei entweichen, und der in der Zweigleitung erzeugte Druck öffnet das Steuerventil, so daß Luft in der Sekundärluftleitung strömt, wodurch das druckluftbetätigte Absperrorgan in der Hauptluftleitung geöffnet wird.

Die Luftzufuhr zu den Luftleitungen kann durch einen Luftkompressor erfolgen. V/enn eine gemeinsame Luftquelle für die Haupt- und Sekundärluftleitungen verwendet werden soll, wird vorzugsweise eine Drosselklappe in der Sekundärluftleitung so angeordnet, daß der Druck in dieser Leitung geringer ist als der Druck in der Hauptluftleitung.

Die Erfindung wird nachstehend in Verbindung mit den Abbildungen beschrieben.

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Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf eine ölschicht, die von einer Sperre eingeschlossen ist (nicht maßstabsgerecht).

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch die in Fig. 1 dargestellte Sperre.

Fig. 3 zeigt eine senkrechte Ansicht der in Fig. 1 dargestellten Aufnahmevorrichtung.

Fig. 4 zeigt als Seitenansicht eine der Scheiben der in Fig. 3 dargestellten Vorrichtung.

Fig. 5 zeigt schematisch die Tauchtiefenregelvorrichtung.

Fig. 6 zeigt schematisch als Draufsicht eine Transportkapsel für die Sperre mit eingelegter Sperre.

Fig. 1 zeigt schematisch eine ölschicht 2, die von einer Sperre so eingeschlossen ist, daß sie sich nicht weiter ausbreiten kann. Die Sperre besteht aus zwei Einzelsperren Ja und 3b (Fig. 2), die bei 4 miteinander verbunden sind. Im Transportbehälter 5 ist ein Dieselmotor eingebaut, der Luft- und Wasserpumpen treibt und gewährleistet, daß die Sperre ausreichend aufgeblasen bzw. gefüllt ist. Innerhalb der Sperre befindet sich in der ölschicht die Aufnahmevorrichtung 6, die das aufgenommene öl durch die Leitung 8 in den Schleppkahn 7 pumpt.

Die in Fig. 2 dargestellte Sperre besteht aus einer Wasserkammer 9* einer Luftkammer 10 und einem Hilfsluftschlauch 51. Die Sperre liegt so im Wasser·, .daß die Wasseroberfläche sich an der Verbindung 52 befindet.

Die in Fig. 3 und Fig. 4 dargestellte Aufnahmevorrichtung weist eine Vielzahl von Scheiben 11 auf, die an Lagern 12 befestigt sind, die sämtlich längs Radien des gleichen Kreises (des Mediankreises) in der in der Abbildung dargestellten Weise angeordnet sind und sämtlich den gleichen Abstand "X" vom Mittelpunkt des .Mediankreises haben. Der

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Schneckenring 15 greift in die in Fig. 4 dargestellten Zähne jeder Scheibe, so daß die Scheiben sich in den Lagern 12 drehen. Der Schneckenring 1J5 wird durch ein Antriebskegelrad 14 angetrieben. Ein Schwimmer 15 ist im Schneckenring 15 angeordnet. Er tragt den Antriebsmechanismus des Antriebskegelrades 14 und das Lager für den Schneckenring 15 (nicht dargestellt). Schwimmer 16, 17, l8 und 19 sind am Schwimmer 15 so befestigt, daß die Scheiben 11 sich teilweise über und teilweise unter der Wasseroberfläche befinden, wenn die Vorrichtung auf dem 'Wasser schwimmt. Die Scheiben 11 stehen im wesentlichen senkrecht zur Wasseroberfläche.

Wie Fig. 4 zeigt, legen sich Abstreiferblätter 20 aus Kunststoff so gegen die Scheiben 11, daß während der Drehung der Scheiben in Richtung des Pfeils (Fig. 4) die an der Oberfläche der Scheiben 11 haftende Flüssigkeit abgestreift wird und in den Kanal. 21 fließt, von dem sie zu einem Tank, der zur Aufnahmevorrichtung gehört (nicht dargestellt") geführt werden kann.

Im Betrieb schwimmt, die Vorrichtung so auf dem ölbedeckten Wasser* daß die Wasser/Öl-Grenzfläche längs der Linie A-A von Fig. 4 verläuft. Das Antriebskegelrad 14 wird gedreht, so daß der Schneckenring 15 sich dreht und die Scheiben 11 um die Lager 12 gedreht werden. Während" die Scheiben 11 durch die Öl/Wasser-Grenzfläche laufen, wird eine an den Scheiben haftende ölschicht von den Abstreifern 20 abgestreift und in den Kanal 12 geführt.

Eine Aufnahmevorrichtung mit ?8 Scheiben von 5,05 m Durchmesser hat ein Aufnahmevermögen von 100 t/Stunde. . -

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Ein teilweise mit Wasser gefüllter Auftriebtank 31. (Fig. 5) ist mit Löchern an der Unterseite versehen und über eine Luftleitung 32 mit dem Absperrorgan 33 verbunden. An das Absperrorgan 33 ist eine Entlüftungsleitung 34 zur Atmosphäre angeschlossen. Die Hauptluftleitung 35 verbindet das Absperrorgan 33 außerdem über einen Regler 36 mit der Hauptluftzuführleitung 35·

Mit der HauptIuftleitung 35 ist ferner eine Sekundärluftleitung 37 verbunden. Die Sekundärluftleitung 37 ist über ein Steuerventil 38 zum Absperrorgan 33 geführt. Eine von der Sekundärluftleitung 37 abgehende Zweigleitung 39 führt über eine Drosselklappe oder einen Durchfluss- ·- mengenregler 39 zu einem Rohr 4O. Das Rohr 40 ist an einem Ende mit dem Steuerventil 38 verbunden und am anderen Ende mit einem Schwimmer 4l versehen, der das Ende des Rohres 40 verschliessen kann. Das Absperrorgan 33 kann die Luftzufuhr aus der Hauptluftversorgungsleitung 36 zum Tank 3I freigeben oder absperren. Das Absperrorgan 33 wird durch Luft, die durch die Luftleitung 37 strömt, betätigt·. Die Luftströmung in der Luftleitung 37 wird durch das Steuerventil 38 geregelt, das durch die Luftströmung im Rohr 40 betätigt wird.

Wenn im Betrieb die Tauchtiefenregelung an der Aufnahmevorrichtung befestigt wird und bei oder über der optimalen Höhe auf dem Wasser schwimmt, ist der Auftriebtank 3I teilweise mit V/asser gefüllt und durch Löcher an seiner Unterseite mit dem Wasser verbunden. Das Rohr 40 ist an einem Ende offen, so dass Luft durch dieses Ende ausströmt. Das Ventil bleibt geschlossen. Während der Aufnahme von öl steigt das Gewicht der Aufnahmevorrichtung, so dass sie tiefer sinkt..Wenn sie unter die Optimale Höhe sinkt, verschliesst der Schwimmer 41 das Rohr 40.

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Die durch die Zweigleitung 39 strömende Luft wirkt auf das Steuerventil 38 ein, daß die zum Absperrorgan 33 führende Luftleitung 32 öffnet. Das Absperrorgan 33 öffnet die Hauptluftleitung 35, die Luft in den Tank 31 führt und dessen Auftrieb erhöht und weiteres Absinken der Vorrichtung verhindert. Wenn die Vorrichtung zu weit gesunken ist, strömt weiterhin Lufü in den Tank 31* bis der Auftrieb so groß ist, daß der Schwimmer 4l das Ende des Rohres 40 nicht mehr verschließt. Hierdurch schließt das Ventil 38, wodurch wiederum das Absperrorgan 33 geschlossen und die Luftzufuhr zum Tank 31 unterbrochen wird. Die in den Tank 3I strömende Luft verdrängt Wasser im Tank durch Löcher in seiner Unterseite.

In Figur 6 ist die auf dem Boden des Behälters 26 liegende, zick-zack-förmig gefaltete Sperre oder Barriere dargestellt« Der Behälter 26 besteht im wesentlichen aus einem Gleitbootskörper aus glasfaserverstärktem Polyesterharz, der teilweise mit einem harten Schaumstoff ausgefüllt ist.

Die Hauptluftkammer ist mit einem Gebläse 27 verbunden, das über eine Fliehkraftkuppelung 28 von einem Dieselmotor 29 angetrieben wird. Der Hilfsluftschlauch ist mit einer Pressluftflasche 21 verbunden. Die Wasserkammer ist mit der Wasserpumpe 30 verbunden, die aus einer an einer Ausfahreinheit befestigten Bootsschraube besteht. Die Schraube wird vom Motor 29 über die Kuppelung 28 angetrieben. Mitschiffs ist am-Behälter ein (nicht dargestellter) Dieselöltank befestigt, der genügend Treibstoff für eine Betriebsdauer des Motors von mehreren Tagen faßt.

Der Behälter ist so konstruiert, daß er mit einem Nylonschleppseil geschleppt werden kann. An dem Ende der

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Sperre, daß dem Gebläse und der Pumpe abgewandt ist, ist ein Treibanker befestigt, der zunächst vom Schleppschiff transportiert wird.

Während des Einsatzes wird die in dem in Figur 6 dargestellten Behälter enthaltene Sperre in eine Position windabwärts vom ausgelaufenen öl geschleppt. Durch den vom Treibanker ausgeübten Zug wird das Ende der Sperre aus dem Behälter gezogen und eine Preßluftflasche geöffnet, so daß der Hilfsluftschlauch aufgeblasen und verhindert wird, daß die Sperre während des Auslegens sinkt.

Wenn die letzte Windung der Sperre den Behälter verläßt, läßt man den Motor 29 mit Vollgas laufen, wodurch die Fliehkraftkuppelung 28 die Antriebskraft auf die Luft- und Wasserpumpen 27 und J5O überträgt und mit dem Aufblasen und Füllen begonnen wird. Der Motor 29 läuft ununterbrochen, bis er abgestellt wird oder der Brennstofftank leer ist. Falls der Motor stehenbleibt, verhindern Rückschlagklappen, daß die Luft- und Wasserkammern sich leeren. Überdruckventile sind ebenfalls vorgesehen, um zu starkes Aufblasen und zu starkes Füllen zu verhindern.

Eine weitere Sperre wird in der gleichen Weise ausgelegt und mit der ersten Speere bei 4 verbunden. Wenn die Ölschicht innerhalb des Auslegers eingeschlossen ist, werden die freien Enden der einzelnen Sperren miteinander verbunden, so daß ein geschlossener Ring entsteht. Der Tank, der einen Teil der Aufnahmevorrichtung bildet und das öl enthält, ist mit Schläuchen mit dem-Schleppkahn 7 verbunden. Das von der Vorrichtung aufgenommene Öl wird in den Schleppkahn 7 gepumpt und von dort abtransportiert. Das öl kann auch von der Aufnahmevorrichtung über ein Schiff in den Schleppkahn gepumpt wer-

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den, wobei Stützen am Schiff die von der Aufnahmevorrichtung abgehende Schlauchleitung in genügendem Abstand von der Sperre halten. Geeignet ist das Schiff, mit dem der die Sperre enthaltende Behälter geschleppt wird.

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Claims (41)

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   Patent an Sprüche

   Verfahren zum Einschließen und Entfernen von auf Wasseroberflächen verschüttetem und ausgelaufenem Öl, dadurch gekennzeichnet, daß man das öl mit einer Barriere oder Sperre einschließt, die aus einer oder mehreren Luftkammern und einer oder mehreren Wasserkammern besteht, wobei die Wände aller Kammern so angeordnet sind, daß die Sperre nach dem Aufblasen der Luftkammern und nach dem Füllen der Wasserkammern mit Wasser teilweise unter und teilweise über der Wasseroberfläche schwimmt, wodurch der Durchgang von schwimmendem öl verhindert wird, worauf man das eingeschlossene öl mit einer Aufnahmevorrichtung entfernt,, die aus einer Vielzahl von Scheiben, die drehbar an längs verschiedener Radien eines nachstehend als Mediankreis bezeichneten Kreises angeordneten Lagern befestigt sind, Mitteln zum Drehen jeder Scheibe um jedes Lager, Schwimmern, die die Vorrichtung so tragen, daß sie beim Aufsetzen auf das Wasser schwimmt, wobei die Scheiben teilweise in das Wasser tauchen, und Abstreifern, die jeder Scheibe so angegliedert sind, daß sie während der Drehung der Scheiben die an der Scheibe haftende Flüssigkeit entfernen, besteht.
2. 2.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperre aus einer Luftkammer und einer Wasserkammer besteht, die so miteinander verbunden sind, daß sie eine achtförmige Querschnittsfläche haben.

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3. 3>.) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperre mit einem Hilfsluftschlauch versehen ist, der im aufgeblasenen Zustand eine Querschnittsfläche hat, die kleiner ist als 1/20 der Querschnittsfläche der anderen Luftschläuche im aufgeblasenen Zustand.
4. 4.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsluftschlauch im aufgeblasenen Zustand eine Querschnittsfläche hat, die kleiner ist als l/8o, vorzugsweise kleine'r als 1/200, insbesondere kleiner als 1/300 der gesamten Querschnittsfläche des anderen aufgeblasenen Luftschläuche oder der anderen aufgeblasenen Luft schläuche. -■
5. 5.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsfläche des Hilfsluftschlauchs im aufgeblasenen Zustand eine Größe von 1/320 bis I/75O der gesamten Querschnittsfläche des anderen aufgeblasenen Luftschlauch^ oder der anderen aufgeblasenen Luftschläuche hat.
6. 6.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 5> dadurch gekennzeichnet, dass der Hilfsluftschlauch an seiner Innenseite mit Rippen versehen ist, die so angeordnet sind, daß bei nicht aufgeblasenem Hilfsluftschlauch ein ununterbrochener Luftdurchgang durch den Hilfsluftschlauch vorhanden ist.
7. 7.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperre aus einem Luftschlauch und einem Wasserschlauch besteht, die so miteinander verbunden sind, daß sie eine achtförmige Querschnittsfläche haben, und der Hilfsluftschlauch so angeordnet ist, daß er sich nach dem Aufblasen bzw.

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   Füllen der Luft- und Wasserkammern an der Seite der Luftkammer befindet, die von der Wasserkammer entfernt ist.
8. 8.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperre entfaltet wird, indem sie auf der Wasseroberfläche ausgelegt wird und die Luft- und Wasserkammern aufgeblasen bzw. gefüllt werden.
9. 9.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperre entfaltet wird, indem sie auf der Wasseroberfläche ausgelegt, der Hilfslüftschlauch aufgeblasen wird und die Luft-τ und Wasserkammern nach vollständigem Auslegen der Sperre aufgeblasen bzw. gefüllt werden.
10. 10.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß man den Hilfsluftschlauch aufbläst, die Sperre auslegt und dann die Luft- und Wasserkammern aufbläst bzw. füllt.
11. 11·) Verfahren nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekenn- * zeichnet, daß der Hilfsluftschlauch mit Preßluft aus einer Preßluftflasche aufgeblasen wird.
12. 12.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftkammer bzw. die Luftkammern mit einer Luftpumpe aufgepumpt werden.
13. 13.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftkammer bzw. die Luftkammern mit einer Luftpumpe, die mit komprimiertem Gas angetrieben wird, aufgeblasen werden.

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14. l4.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserkammer bzw. die Wasserkammern mit einer Schiffsschraube gefüllt werden.
15. 15.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperre von einem schwimmfähigen Behälter, der die Sperre transportiert, entfaltet wird und mit Vorrichtungen zum Füllen der Luft- und Wasserkammern verbunden ist, wobei die Entfaltung vorgenommen wird, indem die Sperre auf der. Wasseroberfläche ausgelegt wird und die Vorrichtungen zum Füllen der Luft-' und Viasserkammern betätigt werden.
16. l6.) Verfahren nach Anspruch 1 bis I5, dadurch gekennzeichnet, daß als Vorrichtung zum Pullen der Luft- und Wasserkammern der Sperre ein Innenverbrennungsmotor verwendet wird, der ein Gebläse für die Luftkammer bzw. Luftkammern und einen Schiffspropeller für die Wasserkammer bzw. Wasserkammern antreibt. <
17. 17") Verfahren nach Anspruch 1 bis l6, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor mit einer Kupplung versehen ist, die es ermöglicht, den Motor mit niedriger Drehzahl laufen zu lassen, ohne daß die Füllvorrichtungen betätigt werden.
18. 18.) Verfahren nach Anspruch 1 bis IJ, dadurch gekennzeichnet,daß der schwimmfähige Behälter mit einem Treibstofftank versehen ist.

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19. 19·) Verfahren nach Anspruch 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ende der Sperre an einem Treibanker und das andere Ende der Sperre an den Aufblase- bzw. Füllvorrichtungen befestigt ist und die Sperre entfaltet wird, indem der Treibanker ins Wasser geworfen, der schwimmfähige Behälter vom Treibanker hinweggeschleppt und hierdurch die Sperre aus dem Behälter gezogen wird, und nach dem Auslegen der Sperre die Vorrichtungen zum Aufblasen bzw. Pullen betätigt werden»
20. 20.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 19* dadurch gekennzeichnet, daß die Sperre windabwärts von der auf ■ das.Wasser ausgelaufenen ölschicht entfaltet wird.
21. 21.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß das auf die Viasseroberfläche ausgelaufene öl durch Entfalten von zwei Sperren windabwärts vom öl eingeschlossen-und die beiden schwimmfähigen Behälter miteinander verbunden werden, und die Treibanker so ausgebildet sind, daß sie der Bewegung durch das Wasser einen hohen Widerstand entgegensetzen und die von dem Behältern * entfernten Enden der Sperren auseinanderhalten, wodurch das öl als Folge der Bewegung der ölschicht durch den Wind von den Sperren eingeschlossen wird.
22. 22.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die an den Treibankern befestigten Enden der Sperren unter Bildung eines geschlossenen Ringes miteinander verbunden werden.
23. 23.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß ein Treibanker an.dem durch die beiden-Sperren gebildeten geschlossenen Ring befestigt wird,
24. 24.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 2j5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotationsebenen der Scheiben der ölaüfnahmevorrichtung in einer Linie zusammen treffen, die durch den Mittelpunkt des Mediankreises geht.
25. 25.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß alle Lager auf dem Umfang eines Kreises koaxial zum Mediankreis liegen. "'
26. 26.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß als Mittel zum Drehen der Scheiben in den Umfang der Scheiben Zähne geschnitten sind, die in einen Schneckenring greifen, der so befestigt ist, daß sein Mittelpunkt koaxial zum Mittelpunkt des Mediankreises liegt.
27. 27.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 2β, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneckenring durch Zähne, die *in seine Innenseite geschnitten sind und mit einem Antriebskegelrad kämmen, angetrieben wird.
28. 28.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheiben eine glatte flache Oberfläche aufweisen und aus Kunststoff bestehen.
29. 29.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheiben aus Polyvinylchlorid bestehen.

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30. 30.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstreifer aus Gummi- oder Kunststoffstreifen bestehen, die in Berührung mit den Scheiben befestigt sind.
31. 31») Verfahren nach Anspruch 1 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstreifer so angeordnet sind, daß sie von den Scheiben abgestreifte Flüssigkeit

    in einen Kanal leiten, von dem sie abgeführt wird.
32. 32.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 31j dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmevorrichtung so ausge-.. .bildet ist, daß, wenn sie auf der Oberfläche von . unbewegtem Wasser s-chwimmt, die Rotationsebenen der Scheiben im wesentlichen senkrecht zur Wasseroberfläche verlaufen. *
33. 33·) Verfahren nach Anspruch 1 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß vier Schwimmer paarweise so befestigt sind, daß jedes Paar an gegenüberliegenden Enden von Durchmessern des Mediankreises oder eines damit koaxialen Kreises liegt.
34. ,·) Verfahren nach Anspruch 1 bis 33* dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens l6 Scheiben, vorzugsweise wenigstens 40 Scheiben vorhanden sind.
35. 35.) Verfahren nach Anspruch 1 bis ~5h, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmevorrichtung mit einer Tauchtiefenregelung versehen ist, die während der Aufnahme von auf der Wasseroberfläche schwimmendem öl im wesentlichen den gleichen Anteil der Scheiben unter der Grenzfläche zwischen öl und Wasser hält.

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36. 36.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 35» dadurch gekennzeichnet, daß die Tauchtiefenregelung der ölaufnahmevorrichtung die folgenden Teile aufweist: einen Auftriebtank, dessen Innenraum mit dem Wasser unter der Wasseroberfläche verbunden werden kann, wenn die Vorrichtung auf der Wasseroberfläche schwimmt, wodurch der Auftriebtank wenigstens teilweise mit Wasser gefüllt ist, eine Hauptluftleitung, die über ein druckluftbetätigtes Absperrorgan mit dem Auftriebtank verbunden ist, eine Sekundärluftleitung, die mit dem druckluftbetätigten Absperrorgan so verbunden"

    • ist, daß dieses Absperrorgan durch Druckänderungen in der Sekundärluftleitung geöffnet und geschlossen werden kann, einen mit der Sekundärluftleitung verbundenen Druckregler, der bewirkt, daß das druckluftbetätigte Absperrorgan geschlossen wird, wenn die Vorrichtung auf dem V/asser in der gewünschten Höhe schwimmt, und der, wenn die Vorrichtung tiefer in das Wasser sinkt, Luft in der Sekundärluftleitung strömen läßt und hierdurch das druckluftbetätigte Absperrorgan öffnet, wodurch Luft durch die Hauptluftleitung in den Auf-

    * triebfcank strömt, Wasser im Auftriebtank verdrängt ,und auf diese Weise den Auftrieb der Vorrichtung erhöht.
37. 37.) Verfahren nach Anspruch-1 bis 36,· dadurch gekennzeichnet, daß der Auftriebtank zylindrischen Querschnitt hat und wenigstens ein Loch an seiner Unterseite aufweist.

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38. 38.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 37, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptluftleitung an der Oberseite des Auftriebtanks angeschlossen ist.
39. 39·) Verfahren nach Anspruch 1 bis 38, dadurch gekennzeichnet, daß der mit der Sekundärluftleitung verbundene Druckregler aus einem Regelventil in der Sekundärluftleitung und einem offenen Rohr besteht, das mit einem Schwimmer verschließbar i-st, der, wenn die Vorrichtung auf dem Wasser schwimmt, das Rohr unter die Wasseroberfläche taucht und die Vorrichtung unter eine, vorbestimmte Höhe sinkt, das Rohr verschließt,' wobei das Rohr mit einer von der Sekundärluftleitung abgehenden Zweigleitung verbunden ist, wodurch nach dem Schließen des Rohrs durch den Schwimmer der Druck in der Zweigleitung das Regelventil in der Sekundärluftleitung öffnet, wodurch Luft in der Sekundärluftleitung strömen und das druckluftbetätigte Absperrorgan öffnen kann.
40. 40.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 39* dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptluftleitung und die Sekundärluftleitung eine gemeinsame Luftquelle haben und eine Drosselklappe in der Sekundärluftleitung angeordnet ist.
41. 41.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 40, dadurch gekennzeichnet, daß das von den Abstreifern entfernte Öl in einen Lagertank, der .einen Teil der ölaufnahmevorrichtung bildet, geleitet und dann in ein Aufnahmeschiff, das an der der Aufnahmevorrichtung gegenüberliegenden Seite der Sperre liegt, gepumpt wird.

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