DE2413587A1 - Vorrichtung als bewuchsschutz fuer in seewasser einsetzbare glaeser - Google Patents

Vorrichtung als bewuchsschutz fuer in seewasser einsetzbare glaeser

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DE2413587A1
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seawater
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Winfried Dr Ing Koehler
Lutz Dr Rer Nat Trepte
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Dornier System GmbH
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    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
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    • G02B1/10Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G02B1/18Coatings for keeping optical surfaces clean, e.g. hydrophobic or photo-catalytic films
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B23/00Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
    • G02B23/16Housings; Caps; Mountings; Supports, e.g. with counterweight
    • G02B23/22Underwater equipment
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Description

  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • beibehalten und eine relative Unempfindlichkeit gegen mechanische Beschädigungen erreicht werden.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.

Claims (5)

  1. P a t e n t a n s p r ü c h e
    Vorrichtung als Bewuchsschutz für in Seewasser einsetzbare G1äser, z. B. seewasserbeständige Gläser, dadurch gekennzelchnet, daß auf der dem Seewasser zugewandten Fläche des Glases (1) ei-.
    ne netz- bzw. gitterförmige Struktur (2), bestehend aus Kupfer oder einem anderen toxisch wirkenden Metall oder einer Metallverbindung, angeordnet ist, deren Maschenweite (s) eine beliebige Form, z. B. eckig, rund oder ähnlich aufweist und die mittels einer Kupfer oder einer Kupferlegierung bestehenden Fassung (3), z. B. Ring, gegen die Glasfläche (1) gedrückt und festgehalten wird.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die netz- bzw. gitterförmige Struktur (2) auf die Glasfläche (1) aufgedampft und galvanisch verstärkt ist.
  3. 3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ränder (5) der Struktur (2) mit der Fassung (3) abgedeckt bzw. geschützt sind.
  4. 4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß durch Variation der Maschenweite (s) der Struktur (2) die Gift- und Fernwirkung steuerbar ist.
  5. 5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß durch Variation der Stegbreiten (b) der Struktur (2) die Gift- und Fernwirkung steuerbar ist.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0145452A2 (de) * 1983-12-07 1985-06-19 International Standard Electric Corporation Erneuerbare optische Oberflächen

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0145452A2 (de) * 1983-12-07 1985-06-19 International Standard Electric Corporation Erneuerbare optische Oberflächen
EP0145452A3 (de) * 1983-12-07 1986-04-23 International Standard Electric Corporation Erneuerbare optische Oberflächen

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