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Vorrichtung als Bewuchsschutz für in Seewasser einsetzbare Gläser
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung als Bewuchsschutz für in Seewasser einsetzbare
Gläser, z. B. seewasserbeständige Gläser, wie sie in marinen Geräten und Meßsonden
verwendet werden.
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Es ist bekannt, daß jeder feste Gegenstand, einschließlich glatter
Oberflächen von Gläsern, der ständig oder überwiegend mit Seewasser in Berührung
kommt, binnen kurzem von pflanzlichen und tierischen Organismen besiedelt und überzogen
wird.
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Aus Literatur und Praxis sind zahlreiche Antibewuchsmittel bekannt,
mit denen die vom Seewasser umspülten Flächen bestrichen oder umgeben werden. Dazu
gehören die in ihren Zusammensetzungen unterschiedlichen und auf die Meeresorganisnßn
toxisch wirkenden Anstrichstoffe, sogenannte Antifouling-Anstriche. Sie haben je
nach ihrer ZusaMensetzung und Dosierung der ihnen beigegebenen Giftstoffe eine unterschiedliche
Wirkungsdauer. Als klassischer Wirkstoff wird in den Antifouling-Farben Kupferoxydul
in Kombination mit Quecksilber verwendet. In letzter Zeit werden den Farben in imr
stärkerem Maße metallorganische Verbindungen auf der Basis von Zinn, Zink, Blei
und Quecksilber beigegeben. Wegen der relativ geringen Wirkungsdauer dieser Anstriche
müssen sie immer
wieder erneuert werden. Sie haben ferner den Nachteil,
daß sie gegen mechanische Beschädigungen äußerst stark empfindlich sind. Dabei siedeln
sich an den Stellen, wo der giftige Anstrich fehlt, Bewuchsorganismen an, weil vom
umliegenden unbeschädigten Anstrich keine giftige Fernwirkung mehr ausgeht. Dadurch
können sich an den beschädigten Anstrichstellen die angesiedelten Organismen weiter
ausbreiten und den dabei noch unbeschädigten Anstrich mit zerstören.
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Aus den DT-OS 2 139 206 und 2 203 475 sind Antibewuchsmittel bekannt,
bei denen der bewuchshindernde Effekt durch toxisch wirkende Metalle, in diesem
Falle Kupferlegierungen, ausgelöst wird.
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Weiterhin zählen zu toxisch wirkenden Metallen einige Schwermetalle
wie Zink, Cadmium und Quecksilber mit einer im allgemeinen geringeren Wirkung als
Kupfer. Dabei können in anorganischen und organischen Verbindungen Metalle wie Zink,
Zinn, Cadmium und Quecksilber eine starke bewuchshindernde Wirkung haben. Die in
den beiden DT-OS beschriebenen Sensoren für Unterwassersonden sind mit einem mechanisch
relativ starren, wahlweise elektrisch leitfähigen Antibewuchsmittel durchsetzt.
Dabei weist der Sensor der erstgenannten DT-OS die Form einer Vielzahl einzelner
streifen- oder lamellenförmig voneinander getrennte Inseln auf; der in der zweitgenannten
DT-OS beschriebene Trübungsmesser ist aus einer Vielzahl einzelner, voneinander
getrennter, sich abwechselnder Lamellen aus einer Kupferlegierung und lichtdurchlässigem
Glas oder Kunststoff aufgebaut. Das Fenster dieses Trübungssensors wird hierdurch
von den Antibewuchsmittel Kupferlegierung vollständig durchsetzt Der Nachteil ist
dabei, daß das aus einer Kupferlegierung bestehende
Antibewuchsmittel
schichtweise in dem transparenten Material Glas oder Kunststoff eingebaut ist, wodurch,
abgesehen von einer ko;plizierten Herstellungsweise, vor allem wegen der Auflösung
der Kupfer legierung im Seewasser, der Zusammenhalt der einzelnen Schichten des
Materials nicht mehr gegeben und dadurch die Einsatzdauer zeitlich begrenzt ist.
Eine längere Einsatzdauer ist mit derartig bewuchshindernd ausgebildeten transparenten
Materialien nicht möglich.
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Zu den aus der Praxis bekannten Möglichkeiten, im Unterwasserbetrieb
einsetzbare Gläser bewuchsfest zu machen, gehören entweder die schon oben erwähnte
Vergiftung der Glasoberfläche mit einer transparenten Antifouling-Farbe oder des
Glases selbst durch ginbau löslicher toxischer Metalle wie Kupfer, Zink und Cadmium.
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Nachteilig ist die schon diskutierte Anfälligkeit gegen mechanische
Beschädigung des Anstriches und die nach Auf lösung der im Glas eingelagerten giftigen
Metalle eintretende Verminderung seiner Transparenz.
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Davon ausgehend war es Aufgabe der Erfindung, für den wartungsfreien
Betrieb von Sicht- oder Gerätefenstern, z. B. an in der Ozeanographie eingesetzten
Sensoren, die dazu verwendeten, an sich seewasserbeständigen Gläser mit einer Vorrichtung
zu versehen, die einen unerwünschten Bewuchs der vom Seewasser umsptlten Glasoberfläche
durch Meeresorganismen verhindert, ohne daß, wie bei den herkömmlichen transparenten
Antifouling-Anstrichen notwenig, die gesamte Glasoberfläche damit beschichtet wird.
Außerdem sollte damit die Transparenz des Glases nicht beeinflußt bzw.
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beibehalten und eine relative Unempfindlichkeit gegen mechanische
Beschädigungen
erreicht werden.
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Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, daß auf
der dem Seewasser zugewandten Fläche des Glases eine netz-bzw. gitterförmige Struktur,
bestehend aus Kupfer oder einem anderen toxisch wirkenden Metall oder einer Metallverbindung,
angeordnet ist,deren Maschenweite eine beliebige Form, z. B. eckig, aus rund oder
ähnlich aufweist, und die mittels einer Kupfer oder einer Kupferlegierung bestehenden
Fassung, z. 13. Ring, gegen die Glasfläche gedrückt und festgehalten wird. In der
weiteren Ausbildung der Erfindung ist die netz- bzw. gitterförmige Struktur auf
die Glasfläche aufgedampft und galvanisch verstärkt, Vorteilhafterweise sind die
Ränder der aufgedampften und galvanisch verstärkten Struktur mit der Fassung abgedeckt
und geschützt. Ferner ist durch Variation der Maschen- und bzw. oder Stegbreite
der Struktur die Gift- und Fernwirkung steuerbar.
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Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin,
daß das An- bzw. Aufbringen der bewuchshindernden Vorrichtung relativ einfach ist
und daß damit nur eine unter 90 % liegende Fläche des Glases abgedeckt zu werden
braucht. Außerdem kann die netz- bzw. gitterartige Struktur relativ grobmaschig
sein, wodurch eine größere freie transparente Fläche für den Lichtdurchgang oder
die Beobachtung zur Verfügung steht. Durch die zusätzliche Anbringung einer Fassung
aus Kupfer oder eins Kupferlegierung um die Glasfläche wird neben einem Schutz der
Enden der Struktur auch der Rand des Glases bzw. der Scheibe durch die Fernvirkung
der sich im Seewasser von der Fassung lösenden Kupferionen
hewuchsfrel
gehalten. Je nach den Erfordernissen ist durch Variation der Maschen- und bzw. oder
Stegbreite der netz- bzw. gitterförmigen Struktur die Gift- und Fernwirkung des
Kupfers oder seiner Legierungen steuerbar. Dadurch ist ein Einsatz der Vorrichtung
sowohl in Brack- und Seewasser als auch in nordischen und tropischen Gewässern ohne
weiteres möglich.
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Die netz- bzw. gitterförmige Struktur muß derart auf die Glasfläche
aufgebracht sein, daß sie sich von der Oberfläche nicht entfernen kann. Dies geschieht,
bei nicht inniger Verbindung mit dem Glas, also bloßem Auflegen des Gitters, durch
das Abdecken bzw.
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Festhalten mit der Fassung oder, bei inniger Verbindung, durch Aufdampfen
und galvanische Aufbringung. Dabei darf das toxische Metall nur mit der normalen
Losungsgeschwindigkeit im Wasser in Lösung gehen. Die Stärke bzw. Schichtdicke des
Metalles bzw. seiner Legierung ist so zu wählen, daß die Wirksamkeli für den gewünschten
Zeitraum, z. B. drei oder mehr Jahre, gewährleistet ist.
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Ein Ausführungsbeispiel ist folgend beschrieben und durch Skizzen
erläutert: Fig. 1 zeigt die auf einer Glasscheibe angeordnete Vorrichtung, Fig.
2 zeigt einen Schnitt durch die Vorrichtung gemiß Fig. 1.
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Auf einer in der Fig. 1 dargestellten kreisförmigen, seewasserbeständigen
Glasscheibe 1 aus beispielsweise Borsilikatglas ist eine bewuchshindernde, gitterförmige
Struktur 2 aus Kupfer angeordnet, die von einer aus einer Kupferlegierung, z. B.
CuNilOFEs bestehenden Ringfassung 3 gehalten wird (siehe auch Fig. 2). Die von der
Struktur 2 nicht bedeckten Glasflächen 4 werden durch die
Gift-
und Fernwirkung der von der Metallstruktur 2 in Seewasser in Lösung gehenden Metallionen
von Bewuchsorganismen freigehalten.
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Die Größe der frei zu haltenden Glasflächen 4 ist durch Variation
der Maschenweite s und bzw. oder der Stegbreite b der Struktur 2 veränderlich, wodurch
die Gift- und Fernwirkung der gelösten Metallionen gesteuert wird.
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Der in Fig. 2 dargestellte Schnitt zeigt die Anordnung der Vorrichtung
in der Reihenfolge Glasscheibe 1, gitterförmige Struktur 2 und Ringfassung 3. Dabei
ist hier die Struktur 2 einfach auf die dem Seewasser zugewandte Glasfläche 4 gesetzt
und nicht mit dem Glas innig verbunden. Die Ringfassung 3 hat neben einer lIalte
funkt ion für die Struktur 2 zugleich die Funktion des Schutzes der Gitterränder
5 zu erfüllen und hat zugleich eine bewuchshindernde Wirkung auf den Umfang bzw.
die Randzonen der Scheibe 1.
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Die gitterförmige Struktur 2 kann auch durch Aufdampfen und Aufgalvanisieren
auf die Glasoberfläche 1 aufgebracht sein. Mit einer derartigen Vorrichtung, bei
der ein aus Kupfer bestehendes Gitter mit unterschiedlicher Maschenweite als Antibewuchsmittel
durch Aufdampfen und Aufgalvanisieren auf Glasplatten aufgebracht waren, wurden
während zweier Bewuchsperioden in der Nordsee Untersucuungen auf Bewuchsfestigkeit
durchgeführt. Diese Untersuchungen haben ergeben, daß Glasplatten bei einer Maschenweite
von 10 mm und einer Stegbreite von 5 mm und darunter völlig bewuchsfrei bleiben.
Dagegen zeigten Glasplatten mit einer Maschenweite von 20 mm keine ausreichende
bewuchshindernde Wirkung. Somit wäre eine Oberfläche des Antibewuchsmittels von
ca. 65 % in Form eines Netzes bzw. Gitters für einen wirksamen Bewuchsschutz ausreichend.