DE2429868A1

DE2429868A1 - Schwimmende sperre auf see mit veraenderbarem tiefgang zur absperrung von verschmutzungsflaechen auf dem meer

Info

Publication number: DE2429868A1
Application number: DE2429868A
Authority: DE
Inventors: Andre Grihangne
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-06-21
Filing date: 1974-06-21
Publication date: 1975-01-23
Also published as: NL7408400A; IT1015309B; JPS5654406B2; SU610492A3; US3922861A; JPS5032742A; BR7405069D0; CA1026957A; GB1465634A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine schwimmende Sperre auf See mit veränderbarem Tiefgang, und insbesondere auf eine schwimmende Sperre zur Abgrenzung von Verschmutzungsflächen, insbesondere KohlenwasserstoffVerschmutzungen, auf dem Meer.

Es ist bekannt, derartige Verschmutzungsflächen - insbesondere ölflecke - mit Hilfe von schwimmenden Sperren einzudämmen, die aus untereinander gleichen und miteinander verbundenen Einzelelementen bestehen, die jeweils wiederum aus einem starren oder aufblasbaren schwimmwähigen Teil bestehen, an dessen unterem Abschnitt ein-mit Ballast beschwerter Behang befestigt ist.

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Jedoch verursachen diese verschiedenen Formen von Sperren relativ hohe Herstellungskosten, so daß die allgemeine Verwendung und die Auslegung zur Vorbeugung gegen Verschmutzungen in dazu neigenden Bereichen begrenzt sind. Weiterhin lassen sich diese Sperren nicht leicht transportieren, und verursachen Schwierigkeiten, wenn sie zu Wasser gelassen oder aus dem Wasser gehoben werden.

Somit liegt der Erfindung nun die Aufgabe zugrunde, eine aufblasbare und schwimmfähige Sperre zu schaffen, die besonders aufgrund ihrer einfachen Herstellung, bei der nur ein absolutes Mindestmaß an Montage erforderlich ist, wirtschaftlich ist, sich leicht und platzsparend lagern läßt, und deren Eintauchtiefe sich leicht je nach den Gegebenheiten der See oder des Windes am Einsatzort verändern läßt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Sperre der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß sie aus einer einzigen schlauchförmigen elastischen Leitung besteht* die mit Ballast beschwert ist und deren Querschnitt sich selbsttätig zur Erzielung einer stabilen Wasserlage verändert je nach Menge der in das Innere der Leitung eingeblasenen Luft, und daß die Eintauchtiefe der Sperre mittels mindestens eines Lufteinlasses an einem Ende derselben einstellbar ist, wobei sich die Leitung selbsttätig je nach der aus dem Wasser ragenden Höhe abflacht und dabei die darin enthaltene Luft über dasselbe Ende ausströmen läßt.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung nimmt der Querschnitt der Leitung unter der Einwirkung der hydrostatischen Druckes, der den den Behang darstellenden und in das Wasser eingetauchten Bereich beaufschlagt, eine aplektische Form an.

Die erfindungsgemäße Sperre ist besonders wirtschaftlich, da sie nur aus einem einzigen Streifen elastischen Materials hergestellt wird, dessen Kanten aufeinander gelegt werden.

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Aufgrund ihrer besonderen Konstruktion selbst läßt sich die erfindungsgemäße Sperre leicht durch Aufrollen auf eine horizontale Trommel lagern. Die Schwimmfähigkeit wird einfach durch Aufblasen mit Luft an dem Ende der Leitung erzielt, mit dem sie von der Trommel abgenommen wird, und zwar beispielsweise durch die Zugkraft eines Schleppers, wenn sie zu Wasser gelassen wird, so daß das Aufblasen somit außerordentlich schnell vonstatten geht. Die Sperre läßt sich auch mit Hilfe derselben Trommel wieder aus dem Wasser heben, wobei die in der Leitung eingeschlossene Luft je nach dem Aufwickelzustand ausgetrieben wird.

Die Gleichgewichtsform,, die der Querschnitt der Luftleitung annimmt, hängt einmal von der Luftmenge ab, die in die Sperre eingeblasen wurde, und andererseits von der linearen Dichte des am unteren Rand derselben befestigten Ballastes. Somit hat der Benutzer die Möglichkeit, die Höhe der Sperre über der Wasseroberfläche - und folglich auch die Eintauchtiefe derselben - zu regulieren, so daß sich hinsichtlich des Zustandes der Wasseroberfläche und der Windstärke an Einsatzort·die Einstellung der Vorrichtung in optimaler Wei$e'ergibt. .

Die erfindungsgemäße Sperre ist mit kleinen Metallplatten als Ballast ausgerüstet, die in regelmäßigen Abständen an der Verbindungsnaht zwischen den beiden Kanten der elastischen Folie, aus der die Sperre hergestellt ist, in Sandxrich-Anordnung angeordnet sind. Daher nehmen die Querschnitte der Sperre beim Einblasen von Luft bein Wassern der Sperre mittels eines auf dem das freie Ende derselben ziehenden Schlepper vorgesehenen Gebläses allmählich die Form eines Tennisschlägers an: der obere Abschnitt wird unter dem Luftdruck ballonförmig aufgeblasen und bildet ununterbrochen den Schwimmer, während sich der untere Abschnitt unter der Belastung des Ballastes allmählich immer mehr aufgrund des hydrostatischen Druckgradienten abflacht und den vertikal nach unten ins Wasser ragenden Behang bildet.

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Die stabile Schwimmlage der Sperre in Längsrichtung erzielt man durch Drosselungen oder Einschnürungen, die in regelmäßigen Abständen den ballonfBrmigen Bereich der Sperre in Kammern unterteilen und eine freie Verbindung zwischen den Kammern am unteren Bereich der Drosselungen und den Durchstron der eingeblasenen Luft über die gesamte Länge der Sperre ermöglichen.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung weist die Vorrichtung einen elastischen Behang zwischen der schlauchförmigen Leitung oben und dem Ballast unten auf, welcher eine Kette bzw. einen Gurt zum Ziehen aufweist, die ebenfalls als Ballast dienen. Dabei wird der Aufblasdruck in der schwimmfähigen Leitung dadurch geregelt, daß die Leitung mit der umgebenden See über eine bestimmte Anzahl öffnungen in Verbindung gebracht wird, die in der unteren Wandung der Leitung eingebohrt sind und in ebenso viele Balgen münden, die an der Wandung der Sperre befestigt sind und an ihrem oberen Ende geschlossen sind, während ihr unteres Ende offen ist.

Schließlich weist die Erfindung auch das Merkmal auf, daß in der schwimmfähigen Leitung eine Luftauslaßeinrichtung vorgesehen ist, die die Sperre nach unten treiben läßt, wenn sie geöffnet ist, während durch Schließung der Einrichtung sich die Sperre wieder anheben und auf der Wasseroberfläche stabilisieren läßt. Diese Einrichtung besteht aus einer Reihe aufeinander folgender öffnungen, die in den oberen Abschnitt der Wandung jeder Kammer der schwiramfähigen Leitung eingebohrt sind, sowie aus einem elastischen abflachbaren Rohr. Die Abdichtung bzw. das öffnen der Öffnungen ist dadurch sichergestellt, daß man das Rohr mit Druck beaufschlagt bzw. druckentlastet.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung. Es zeigen:

Fig. 1 einen Aufriß, teilweise geöffnet, eines Endabschnitts der erfindungsgenäßcn Sperre in unaufgeblasenem Zustand mit

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dem Anschluß für das Aufblasrohr;

Fig. 2 eine Schnittansicht durch die Sperre entlang der Linie H-II aus Fig. 1 ;

Fig. 2a eine Schnittansicht durch die Sperre entlang der Linie H-II aus Fig. 1 nach dem Einblasen von Luft in die Leitung;

Fig. 3 eine Schnittansicht entlang der Linie IH-III aus Fig. 1 durch eine Sperre in flachem unaufgeblasenem Zustand;

Fig. 3a eine Schnittansicht entlang der Linie IH-III aus Fig.! nach dem Einblasen von Luft in die Leitung;

Fig. A eine Ansicht von oben und teilweise im Schnitt auf die schwimmende Sperre nach dem Einblasen von Luft;

Fig. 5 eine schematische perspektivische und geschnittene Darstellung eines AusfUhrungsbeispieles mit einem Sperrenende, das die Vorrichtung zum gleichzeitigen Aufblasen der einzelnen Kammern trägt, sowie mit der Darstellung der Druckregeleinrichtung und den beiden Zuggurten, von denen der untere mit Ballast beschwert ist;

Fig. 6 eine schematisch perspektivische und geschnittene Darstellung eines anderen Ausfuhrungsbeispieles, das mit Ketten anstelle der Gurte aus Fig. 5 und mit einer Luftauslaßeinrichtung in der schwimmfMhigen Leitung zum Verändern der Eintauchtiefe der Sperre versehen ist;

Fig. 7 eine Veranschaulichung der Verankerung des Endes der Sperre an einem Kai;

Fig. 8 eine Darstellung der Anordnung der Sperre, wenn diese zur Eingrenzung einer möglicherweise verschmutzenden * Fläche verwendet wird,

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Fig. 9 einen vertikalen Schnitt durch die Anordnung aus Fig. 8.

Fig. 1, 2, 2a, 3,' 3a und 4 zeigen eine erfindungsgemäße Sperre, die ein beschichtetes Gewebe 1 umfaßt, das einmal zusammengeschlagen ist, und dessen Webkanten 2 und 2a miteinander verklebt, verschweißt oder vernäht sind, je nach Art des Beschichtungsmaterials, das ein Elastomer sein kann oder ein heißschweißbarer Film. In der Naht 4 der Webkanten 2 und 2a sind kleine Metallplatten 3 als Ballast eingefügt.

Am Ende der erfindungsgeraäßen Sperre sind Zugringe 5 und 5a angebracht, die mittels geklebter, geschweißter oder genähter Gurte 6 an der elastischen Hülle 1 befestigt sind. Diese Ringe werden zum Schleppen des Endes der Sperre durch eine dafür geeignete Vorrichtung und zur Verankerung^ nachdem die Sperre zu Wasser gelassen wurde.verwendet. Dieses Ende setzt sich in einem Gewebedreieck fort, das für den Durchtritt 7 des Aufblasschlauches 8 vorgesehen ist.

Der Ballonteil 9 der Sperre zeigt nach dem Aufblasen mit Luft Drosselungen 10, die durch Verbindung der beiden übereinanderliegenden (im flachen Zustand) Umschläge der Hülle 1 an bestimmten Stellen erzielt werden. Diese Drosselungen 10 teilen den oberen Bereich in Kammern 11, die in regelmäßigen Abständen über die gesamte Länge der Sperre verteilt sind und in ihren unteren Abschnitt mittels Durchlässen 12 miteinander in Verbindung stehen, die sich beim Durchtritt der Aufblasluft aus dem Aufblasschlauch 8 öffnen.

Diese Anordnung stellt die horizontale Stabilität der Sperre eicher und gleichzeitig auch die Verteilung der Schwimmfähig- ^ keit über die gesamte Länge der Sperre.

Die Wandung der den-elastischen Aufbau der Sperre bildenden Leitung kann auf verschiedene- Weise hergestellt-sein :

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entweder aus einen Gewebe aus synthetischen Polyamid- oder Polyesterfasern, das mit Elastomermaterial überzogen ist, wobei die Leitung in der technisch üblichen Art und Weise entweder durch kaltverkleben, NMhen oder Vulkanisieren gebildet wird,

oder aus einem Gewebe aus synthetischen Fasern,-, das mit einem heißschweißbaren Material beschichtet ist, das dann, wenn die Bedingungen, unter denen die Verwendung stattfindet, den Vorteil mit sich bringt, daß man die Leitung rasch und leicht herstelr len kann, beispielsweise durch Hochfrequenzschweißen oder mit Heißluft.

Fig. 5 und 6 zeigen eine erfindungsgemSße Sperre, die aus beschichtetem Gewebe 1 besteht, das umgeschlagen und an seinen Rändern an der Naht 18 geschweißt, ist, wodurch die schwimmfähige Leitung 9 und der Behang 13 entstehen. Im unteren Bereich der schwimmfähigen Leitung 9 ist ein elastisches Rohr 14 vorgesehen, das durch öffnungen 15 die Kammern 11 in der schwimmfähigen Leitung mit Luft unter geringem Druck versorgt. Ein Zuggurt bzw. eine Zugkette 16 ist am oberen Abschnitt.des Behanges 13 vorgesehen, und zwar in einer Leitung 17, die durch einen Umschlag der Hülle 1 zwischen den Schweißstellen 18 und 19 derselben ge- -bildet wird. Ein Ballastgurt bzw. eine Kette 16a ist in einem Kettsaum am unteren Abschnitt des Behanges 13 angeordnet.

Abgesetzte Offnungen 20 entlang der schwimmfähigen Leitung 9 und an deren unterem Abschnitt münden in Balgen 21, die an der Hülle 1 angeschweißt sind und oben offen und an ihrem unteren Ende geschlossen sind, so daß die Regulierung der Luftdrucks in der Leitung auf einen durch den hydrostatischen Druck, der an ihrem Ende vorherrscht, vorgegebenen Wert sichergestellt ist.

Fig. 6 zeigt eine erfindungsgemäße Sperre, die außer den in Fig. 5 gezeigten Einrichtungen noch eine Ausftihrungsform einer Steuereinrichtung zum Regulieren der Eintauchtiefe der

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Sperre aufweist. Diese Einrichtung umfaßt ein abflachbares elastisches Rohr 23, das im oberen Bereich der schwimrafähigen Leitung 9 über den Drosselungen 10 zur Unterteilung derselben in Kammern verläuft. Nahe den Durchleitungen sind in der Hülle 1 öffnungen 24 vorgesehen, die verborgen sind, wenn der plastische Schlauch unter Druck gesetzt wird und sich somit den Formen der Durchlässe anpaßt.

Fig. 7 zeigt im einzelnen die Verankerung des Endes der Sperre auf einem Kai 25*. Ein Rohr 26 ist vertikal entlang der Kaimauer mittels Verankerungseisen 27, 27a unter dem Meeresspiegel eingelassen. Die Sperre wird in ihrer Betriebsstellung horizontal mittels Ringen 28 und 28a gehalten, die um das Rohr 26 gelegt und mit Ketten bzw. den Zuggurten 16 und 16a verbunden sind, so daß eine gleitende Verschiebung der Sperre je nach Ebbe und Flut zwischen dem Wasserspiegel 36 und dem Wasserspiegel 37 möglich ist. Ein Drahtseil 33 ist einerseits an einer Ballastmasse bzw. einem Vertäustein auf. den Meeresgrund verankert, und andererseits mit einer Spannvorrichtung 34 verbunden, die am oberen Teil des Rohres 26 befestigt ist und sich nach unten fortsetzt und. damit die vertikale Führung des Rohres 26 verlängert, dessen unterer Abschnitt zu diesem Zweck mit einem konischen Bolzen 35 versehen ist.

Die elastischen Rohre 14 und 23 sind auf einem automatischen Aufroller 38 angebracht, um den vertikalen Verschiebungen der Sperre folgen zu können. Die Fig. 3 und 9 zeigen nun die Anordnung der Sperre gemäß der Erfindung in einer Weise, daß die Eingrenzung einer Verschmutzungsfläche sichergestellt ist. Der Tanker 29, der an seinem Ladeplatz bzw. Löschplatz vertäut ist, ist ringsum von der an ihren beiden Enden an: Kai 25 befestigten Sperre umgeben, wobei die Verankerung in der in Verbindung mit Fig. 7 erläuterten Art und Weise erfolgt, und die Sperre am Grund durch Vertäusteine 30 mittels Ketten 31 gehalten wird. Von einem Bedienungsstand 32 gehen die beiden elastischen Rohre 14 und 23 aus, die jeweils das Aufblasen der" Sperre und die

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über den Wasserspiegel ragende Höhe der Sperre einerseits und die Eintauchtiefe andererseits steuern. Beim Auslaufen des Tankers muß dann die Sperrung geöffnet werden. Die Druckentlastung des elastischen Rohres 23 ermöglicht es, daß die in der schwimrafähigen Leitung 9 vorhandene Luft durch die Öffnungen entweicht. Je nach Tiefgang der Sperre unter der Einwirkung der Ballastketten bzw. -gurte 16 und 16a wird die Luft zur Atmosphäre durch den ansteigenden hydrostatischen Druck ausgetrieben, der auf die Hülle 1 der Leitung einwirkt. Unter der Wirkung der beiden Ballastketten bzw. -gurte 16 und 16a legt sich die Sperre flach nach unten, wenn sie vollständig luftleer ist, und ist damit der Wirkung einer möglicherweise auftretenden Ebbeströmung bzw. TfellenstrÖmung oder des Kielwassers der Schiffsschrauben entzogen.

Somit ergeben sich die Vorteile der vorliegenden Erfindung: Die erfindungsgemäßen Vorrichtungen ermöglichen eine Handhabung der Sperre zwischen zwei extremen Stellungen durch Fernbedienung: entweder liegt die Sperre flach auf dem Grund oder sie befindet sich in ihrer schwimmenden Arbeitsstellung.·

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Claims

Patentansprüche

Schwimmende Sperre auf See mit veränderbarem Tiefgang, dadurch gekennzeichnet , daß sie aus einer einzigen schlauchförmigen.elastischen Leitung (9) besteht, die mit Ballast beschwert ist und deren Querschnitt sich selbsttätig zur Erzielung einer stabilen Wasserlage verändert je nach Menge der in das Innere der Leitung eingeblasenen Luft, und daß die Eintauchtiefe der Sperre mittels mindestens eines Lufteinlasses (8) an einem Ende derselben einstellbar ist, wobei sich die Leitung selbsttätig je nach der aus de^ Wasser ragenden Höhe abflacht und dabei die darin enthaltene Luft über dasselbe Ende ausströmen läßt.
2. Sperre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die gleichmäßige Eintauchtiefe und die horizontale Stabilität in der Schwimmlage durch eine Unterteilung des oberen Abschnitts der.Leitung (9) in Kammern (II) durch Drosselungen (10) sichergestellt sind, die über die gesamte Länge der Sperre verteilt sind.
3. Sperre nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Drosselungen (10), die den oberen Bereich der lufthaltigen Leitung (9) begrenzen, welcher den Ballast (3) gegenüber liegt, aus einer einfachen Verbindung der einander gegenüberliegenden Wandungen der Leitung (9 ) an im Abstand voneinander liegenden Stellen bestehen.
4. Sperre nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet , daß sie aus einen flachen beschichteten Gewebe (1) besteht, das einmal umgeschlagen ist und dessen Kanten aufeinander liegen, und daß die Verbindung und die

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Dichtigkeit durch Adhäsion der Innenflächen der auf diese Weise gebildeten geschlossenen Wandung gemäß der endgültigen Anordnung ohne Anbringung von Zwischenstücken sichergestellt sind.
5. Sperre nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Ballast aus kleinen Metallglatten. (3) besteht, die in der die beiden Webkanten (2) des die Leitung der Sperre bildenden Gewebestreifens (1) verbindenden Naht (4) eingeschlossen sind.
6. Spe.rre mit gleichmäßiger Eintauchtiefe und stabiler horizontaler Wasserlage, die durch Unterteilung des oberen Bereiches der schwimmfähigen Leitung in Kammern sichergestellt ist, nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß der aufgeblasene Zustand der Kammern (11) gleichzeitig durch ein abflachbares elastisches Pohr (14) sichergestellt ist, welches' sich im unteren Abschnitt der schwimmfähigen Leitung zum Weiterleiten der unter Druck stehenden Luft entlang der gesamten Länge der Absperrung befindet und mit einer Reihe öffnungen (15) zur Druckentlastung in der Wandung versehen ist.
7. Sperre nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der schlauchfHrmigen schwimmfähigen Leitung(9) und dem Ballast (3) ein elastischer Behang (13) vorgesehen ist, der in seinem oberen Teil eine mit Ballast beschwerte Zugkette einen Zuggurt (16) aufweist.
8. Sperre nach Anspruch 7, bei welcher der Aufblasdruck in der schwimmfähigen Leitung durch Verbindung zwischen der Lei tung und der umgebenden See in einem durch die Eintauchtiefe be stimmten Umfang geregelt ist, dadurch . gekennzeichnet, daß diese Verbindung durch eine bestimmte Anzahl öffnun gen (20) erzielbar ist, die in die untere Wandung der Leitung eingebohrt sind und in ebenso viele Balgen (21) einmünden, die

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an der Wandung der Sperre befestigt sind und oben geschlossen und am unteren Ende offen sind.
9. Sperre nach Anspruch 8, dadurch geken n.zeichne, t , daß sie im Inneren der schwimmfähigen Leitung eine Luftauslaßeinrichtung (23, 24) aufweist, die die Luft bei Bedarf nach unten entweichen läßt, daß die Luftauslaßeinrichtung aus einer Reihe aufeinander folgender Öffnungen (24) im oberen Teil der Wandung jeder Kammer (11) der schwimmfähigen Leitung in der Nähe der Drosselungen (10) und aus eine m abflachbaren elastischen Rohr (23) besteht, das in die im oberen Bereich der Drosselungen (10) freigelassenen Durchgänge eingesetzt ist, und daß die Schließung und die öffnung der öffnungen (24) zum Luftauslaß durch die Druckbeaufschlagung bzw. Druckentlastung des Rohres (23) sichergestellt ist.
10. Sperre nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckbeaufschlagung bzw. Druckentlastung der Luftauslaßeinrichtung (23, 24) und der schwimmfähigen Leitung (9) es ermöglichen, daß sich die Sperre unter dem Gewicht der. beiden an den Rändern des Behanges (13) vorgesehenen Ballastketten bzw. -gurten (16, 16a) nach unten flach absenkt bzw, auf der Wasseroberfläche ihre Arbeitsstellung einnimmt·

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