DE2857103C2 - Vorrichtung zum Verbinden der Enden von zwei Abschnitten einer Ölsperre - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verbinden der Enden von zwei Abschnitten einer Ölsperre, die jeweils aus einem aufblasbaren Schlauch mit einer aufragenden Flosse und einer herabhängenden Schürze bestehen, mit zwei an den beiden Enden der Sperrenabschnitte abdichtend befestigten Nippeln, die in axialer Ausrichtung miteinander verbunden sind, und mit wenigstens einer Verbindungsplatte, die auf einw Seite der Sperrenabschnitte die beiden Abschnittsenden überdeckt und mit diesen verbunden ist.

Eine derartige Verbindungsvorrichtung ist bereits durch die US-PS 4015 431 bekanntgeworden. Dabei werden die miteinander verbundenen Abschnitte der Ölsperre durch entsprechendes Aufblasen des Schlauches schwimmfähig gemacht. Ebenfalls kann das Ausmaß des Eintauchens in die Wasseroberfläche reguliert werden, um sowohl ein Überschwappen über die aufragende Flosse wie ein Entweichen des Öls unter deF herabhängenden Schürze hindurch zu vermeiden. Zur Erfüllung dieser Funktion müssen die Sperrenabschnitte auch ein ausreichendes Wellenreitvermögen aufweisen. Dabei ist es wichtig, daß die Sperrenabschnitte, die nach Art einer Leitung zusammengesetzt sind, und den einzusperrenden ölfleck auf dem Wasser umschließen, ein vorbestimmtes Maß an Steifheit aufweisen, das begrenzte Krümmungen zuläßt aber auch eine ausreichende Stabilität gewährleistet Dabei sind die Verbindungsstellen zwischen benachbarten Sperrenabschnitten kritisch, weil hier die miteinander verbundenen Schläuche eingeschnürt sind (Nippelverbindung).

Bei der bekannten Ausbildung sind die Nippel in das jeweilige Abschnittsende fest eingeformt Die benachbarten Enden der Sperrenabschnitte sind jeweils mittels zweier Verbindungsplatten miteinander v, rbunden, die auf gegenüberliegenden Seiten der Abschnitte angeordnet und mittels Bolzen an den Abschnittsenden befestigt sind. Hierbei ergibt sich zwar im Bereich der Verbindungsplatten eine hohe Steifheit im anschließenden Ubergangsberejch bis zum vollen Schlauchdurchmesser ist die Steifheit jedoch herabgesetzt so daß hier verstärkte Krümmungen zu befürchten sind. Ferner sind bei der bekannten Ausbildung die verwendeten Sperrenabschnitte durch die bei der Herstellung fest abzuformenden Nippel vergleichsweise aufwendig, wobei sich auch der Nachteil vorgegebener Längen der Sperrenabschnitte ergibt die nicht mehr den jeweiligen Gegebenheiten angepaßt werden können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Verbindungsvorrichtung so auszubilden, daß sich die Stabilität der Ölsperre unter Wahrung eines geeigneten Krümmungsverhaltens erhöht

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jeder Nippel mittels zweier beidseitig von außen mit einem Anlageteil am Sperrenabschnitt anliegenden Klemmbügeln im Schlauch eingespannt ist daß die Klemmbügel vorstehende Leisten aufweisen, an denen die Verbindungsplatte befestigt ist, und daß wenigstens ein Anlageteil eines jeden Klemmbügelpaares mit einer Versteifungslasche versehen ist die sich in Längsrichtung der Sperrenabschnitte erstreckt

Bei dieser Ausbildung weisen die Sperrenabschnitte auch an ihren beiden Enden einen unveränderten Schlauchquerschnitt auf, in den nachträglich der Nippel eingesetzt und mittels der Klernrnbügel befestigt wird. Dadurch vereinfacht sich die Herstellung, da ein Einformen des Nippels entfällt und die Sperrenabschnitte in der gewünschten Länge vom kontinuierlich hergestellten Schlauch abgeschnitten werden können. Beim Einspannen des Nippels zwischen den Klemmbügeln ergibt sich zwar eine Veränderung des Schlauchquerschnitts im Einspannbereich, jedoch verhindern die sich in Längsrichtung der Sperrenabschnitte erstreckenden Versteifungslaschen eine Verschlechterung der Festigkeit, die infolge der Querschnittsverengung des aufblasbaren Schlauchabschnitts im Einspannbereich auftreten könnte. Daher ergibt sich eine stabile Ölsperre, die den Anforderungen während der Verwendung in vollem Umfang entspricht. Das Absenken und Auf-dem- Wasser-Treibenlassen der Ölsperre ist unproblematisch, weil eine ausreichende Abdichtung im Bereich der Verbindungsvorrichtung vorhanden ist und eine Beschädigung durch Krümmungen vermieden wird. Somit führt die erfindungsgemäße Verbindungsvorrichtung neben einer einwandfreien Funktion auch zu einer hohen Lebensdauer der ölsperre.

Zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand einer schematischen Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Teils eines

ölsperrenabschnitts;

F i g. 2 einen Schnitt längs der Linie H-II in F i g. 1 ;

F i g. 3 eine perspektivische Ansicht des Sperrenabschnitts in aufgeblasenem Zustand;

Fig.4 einen anderen ölsperrenabschnltt im Querschnitt;

Fig.5 eine Ansicht zur Erläuterung des bei dem nachfolgend beschriebenen Versuch 1 angewandten Prüfverfahrens;

Fig.6 eine graphische Darstellung des Ergebnisses des Versuchs 1;

F i g. 7 bis 9 und 12 verschiedene Ausführungsbeispiele der vorgesehenen Verbindungsvorrichtung;

Fig. 10 und 11 Teilansichten von aufgeblasenen Sperrenabschnitten mit Verbindungsvorrichtungen. j

Der in den Fig. 1 und 2 dargestellte ölsperrenabschnitt t weist einen Schlauch 2 auf, der mit Luft aufgeblasen werden kann, um den Sperrenabschnitt schwimmfähig zu machen. Am oberen Bereich des Schlauchs 2 ist eine längsgerichtete Flosse 3 angebracht, während vom unteren Bereich des Schlauchs 2 eine längsgerichieie Schürze 4 herabhängt Der Schlauch 2, die Rosse 3 und die Schürze 4 sind in bekcmter Weise einstückig geformt. Das zur Herstellung verwendete Material ist Gummi, Kunstharz od. dgL Am unteren Ende der Schürze 4 sind in bestimmten Abständen mittels Bolzen Belastungsgewichte 5 befestigt

Der Sperrenabschnitt 1 ist mit Schrägschnittgeweben 6a, 66 verstärkt Das Schrägschnittgewebe 6a ist um den Schlauch 2 herum angeordnet während dps Schrägschnittgewebe 6b in Breitenrichtung so über die Flosse 3 und die Schürze 4 hinweg angeordnet ist, daß der Schlauch 2 zwischen den beiden Schrägschnittgeweben liegt Durch die Verwendung der Schrägschnittgewebe 6a, 66 als Verstärkung für den Sperrenabschnitt 1 kann sich der Schlauch 2 beim Aufblasen in gewissem Ausmaß in Längsrichtung zusammenziehen. Diese verkürzend wirkende Kraft wirkt auch auf die Flosse 3 und die Schürze 4, so daß diese gemäß F i g. 3 Falten bzw. Wellen bilden, was die Steifheit in Breitenrichtung verringert und das Wellenreitvermögen verbessert.

Da die Schrägschnittgewebe 6a, 6b in Längsrichtung streckbar sind, wird beim Aufbringen einer Kraft von außen auf den Sperrenabschnitt 1 eine sich verteilende Beanspruchung erzeugt so daß folglich der Schlauch 2 sich kaum krümmt. Es hat sich gezeigt, daß das Wellenreitvermögen des Sperrenabschnitts am besten entwickelt wird, wenn sich der Schlauch 2 beim Aufblasen in Längsrichtung um etwa 8% zusammenzieht Das entspricht einem Diagonalwinkel (Böschungswinkel) der Schrägschnittgewebe von etwa 48°.

Gemäß F i g. 4 ist der Sperrenabschnitt 1 ferner durch Gewebe in Leinwandbindung 7a, Tb verstärkt Das Gewebe 7a ist in der Mitte zwischen den Schrägschnittgeweben 6a, 66 über dem Schlauch 2 angeordnet, während das Gewebe Tb auch in der Mitte aber unterhalb des Schlauchs 2 angeordnet ist. Durch die Gewebe 7a, Tb wird die Verformung der Schrägschnittgewebe 6a, 66 eingeschränkt und damit auch das Zusammenziehen des Sperrenabschnitts in Breitenrichtung während seiner Herstellung. Das führt zu einer Erhöhung der Festigkeit des Sperrenabschnitts in Längsrichtung.

Zum Nachweis der vorteilhaften Eigenschaften, die sich durch die Verwendung der Gewebe 6a, 6b und 7a, Tb ergeben, wurden die drei nachfolgend beschriebenen Versuche an einem Snerrenabschnitt durchgeführt, bei dem der DiagonalwinWel des Schrägschnittgewebes 45° beträgt, was einer etwa 15%igen Kontraktion des Schlauchs 2 entspricht:

Versuch 1
Verhinderung von Krümmungen

Der Sperrenabschnitt 1 wurde an einem Ende festgehalten und am anderen Ende durch Aufbringen einer Kraft Fvon außen gebogen, wie es Fig.5 zeigt Dann wurde der Biegeradius R (mm) der Krümmung bei verschiedenen Aufblasdrücken gemessen, und zwar für die beschriebene Ausbildung mit Schrägschnittgewebe (A) und für eine Ausbildung mit einem einfachen Gewebe in Leinwandbindung (B). Dabei wiesen die Schläuche einen Durchmesser von 400 mm auf. Das in F i g. 6 festgehaltene Ergebnis macht deutlich, daß sich der Sperrenabschnitt mit dem Schrägschnittgewebe vergleichsweise kaum krümmt

werden Versuch 2
Wellenreitverm^en

Es wurde die Wellenreitrate « aß Verhältnis der senkrechten Bewegung eines Punktes am oberen Ende der Flosse zur Wellenhöhe für verschiedene Wsllengefälle B ( = Wellenhöhe/Wellenlänge) Herstellung die Sperrenabschnitte gemäß Versuch 1 bestimmt Es ergab sich, daß die Wellenreitrate « des Sperrenabschnitts A mit Schrägschnittgewebe bei einem Wellengefälle β von 0,04 bis 0,08 nicht weniger als 0,5 betrug, während der entsprechende Wert der Wellenreitrate a. beim Sperrenabschnitt B mit einem Gewebe in Leinwandbindung 0,03 betrug. Dieses Ergebnis zeigt das stark verbesserte Wellenreitvermögen des Sperrenabschnitts mit Schrägschnittgewebe.

Versuch 3

Bei einem Sperrenabschnitt 1, der ausschließlich durch ein Schrägschnittgewebe 6a, 6b verstärkt war (F i g. 2) wurde eine Verkürzung von ca. 5% in Breitenrichtung nach dem Vulkanisieren festgestellt Γ jgegen wurde bei zusätzlich vorgesehenem Gewebe in Leinwandbindung 7a, Tb keine Verkürzung in Breitenrichtung des Sperrenabschnitts festgestellt Daraus ergibt sich, daß das gemeinsame Vorsehen des Schrägschnittgewebes 6a, 6b und des Gewebes in Leinwandbindung 7a, Tb besonders vorteilhaft ist

F i g. 7 zeigt die Verbindung von zwei Sperrenabschnitten 1 und 1', die so vorgenommen ist, daß die bereits geschilderten vorteilhaften Eigenschaften der Sperrenabschnitte im wesentlichen nicht beeinträchtigt werden. Dabei ist gleichzeitig ein mittels Bolzen 12 befestigtes Belastungsgewicht 5 dargestellt.

TkT Verbindung der Sperrenabschnitte 1 und Γ ist in jedes Sperrenabschnittende ein Nippel 10 eingesetzt, der mit zwei Klemmbügeln 11 eingespannt ist Die Gewebe 11 weisen ein Anlageteil lla und eine vorstehende Leiste 116 auf. Verbindungsplatten 15 erstrecken sich zwischen den einander benachbarten Leisten 116 der einander gegenüberliegenden Klemmbügel 11, Von den Anlageteilen lla der Klemmbügel 11 erstrecken sich in Längsrichtung der Sperrenabschnitte 1 und Γ Versteifungslaschen 16.

Zur Herstellung der Verbindung werden gegebenenfalls erst am Ort der Benutzung die mit einem flexiblen gummiartigen Material überzogenen Nippel 10 in die Schlauchenden Nachweis Darauf werden die Klemmbügel 11, die aus einem glasfaserverstärkten Kunststoff,

einem Metall od. dgl. hergestellt sind, angelegt und mittels Bolzen 12 so befestigt, daß zwischen dem Schlauch 2 und dem Nippel 10 ein vollständiger Luftabschluß erzielt wird. Die beiden Nippel 10 werden dann an ihren einander gegenüberliegenden Flanschen unter Zwischenfügung einer Dichtung 13 gleichfalls mittels Bolzen 12 abdichtend miteinander verbunden. Zur besseren Aufnahme der Belastungen werden ferner Brückenplatten 14, die gleichfalls aus glasfaserverstärktem Kunststoff, Metall od. dgl. bestehen, zwischen den Anlageteilen 11a der sich im Längsabstand gegenüberliegenden Klemmbügel 11 angeordnet und mittels Bolzen 12 befestigt.

Die vorstehenden Leisten 116 der Klemmbügel 11 ragen von der Oberfläche des Anlageteils 11a hoch. Die Verbindungsplatten 15, deren Länge der Breite der Sperrenabschnitte 1 bzw. 1' entspricht und die aus einem glasfaserverstärkten Kunststoff, Metall od. dgl. beste-MCIi. erstrecken sich zwischen den vorstehenden Leisten llider Klemmbügel 11, an denen sie mittels Bolzen 12 befestigt sind. Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7 sind zwei Verbindungsplatten 15 auf gegenüberliegenden Seiten der Sperrenabschnitte vorgesehen. Da die Verbindungsplatten 15 nicht nur dazu dienen, das Ausbreiten des treibenden Öls zu verhindern, sondern auch die Steilheit in Breitenrichtung erhöhen sollen, brauchen sie nicht unbedingt auf beiden Seiten der ölsperre vorgesehen zu sein. Unter Umständen ist es zweckmäßig, nur eine Verbindungsplatte 15 an der dem Treiböl zugewandten Seite der ölsperre vorzusehen, was die spätere Reinigung vereinfacht.

Die Versteifungslaschen 16 bestehen gleichfalls aus glaserfaserverstärktem Kunststoff, Metall od. dgl. und sind am unteren Ende der Schürze 4 vorgesehen. Sie erstrecken sich vom unteren Ende des Anlageteils lla der Klemmbügel 11 in Längsrichtung des Sperrenabschr.itts 1 bzw. Y so daß die Steifheit des Schlauchs 2 am Schlauchende bzw. im Verbindungsbereich erhöht wird. Die Versteifungslaschen 16 sind gemäß Fig. 7 nur am unteren Ende der Schürze 4 befestigt, sie können jedoch gemäß F i g. 8 sowohl an der Schürze 4 wie an der Flosse 3 befestigt sein. Ferner müssen die Versteifungslaschen nicht als getrennte Teile ausgeführt sein, sondern

können gemäß F i g. 9 einstückig am Anlageteil 11 a des betreffenden Klemmbügels M ausgebildet sein.

Selbst bei auf die Sperrenabschnitte wirkenden starken Seitenwänden konzentriert sich die Belastung nicht auf die geflanschten Nippel 10, weil die Verbindungsvorrichtung eine hohe Steifheit aufweist. Der luftdichte Abschluß zwischen dem Schlauch 2 und dem Nippel 10 bleibt dabei erhalten. Ferner ist die Steifheit im Übergangsbereich zwischen dem Schlauch 2 und den Klemmbügeln 11 durch die Versteifungslasche 16 so erhöhl, daß eine Krümmung des Schlauchs 2 in diesem Bereich verhindert wird.

Die Lage der Nippel 10 im Schlauch 2 ist nicht vor. entscheidender Bedeutung. Ist der Nippel 10 in der Mitte des Schlauchs 2 angeordnet, ändert sich die Gestalt des Sperrenabschnitts 1 nach dem Aufblasen aus der in Fig. 10 mit strichpunktierten Linien gezeigten Lage in die mit durchgezogenen Linien gezeigte Lage. Gelangt dann Meereswasser in den Schlauch 2, so besteht die Tendenz, daß es selbst bei einer an entsprechender Stelle vorgesehenen Wasserablaufeinrichtung unterhalb des Nippels 10 im Schlauch bleibt, zu Korrosion am Nippel 10 führt und ein unerwünschtes Absinken des Sperrenabschnitts herbeiführt. Deshalb wird der Nippel 10 vorzugsweise unterhalb der Achse des Schlauchs 2 angeordnet und eingespannt. Wenn dann Meereswasser in den Schlauch 2 gelangt, kann es sich gemäß Fig. Il an der Verbindungsstelle frei bewegen, so daß es mit Hilfe einer Wasserablaufeinrichtung vollständig aus dem Schlauch entfernt werden kann, um eine Korrosion des Nippels 10 sowie ein unerwünschtes Absinken zu verhindern.

Fig. 12 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Verbindungsvorrichtung für die Sperrenabschnitte 1 und Γ. Hier sind die Nippel 10 im unteren Schlauchbereich eingeordnet. Die vorspringenden Leisten Wb sind nur in der Nähe der Nippe! JO an den Kienüübügein U vorgesehen. Außerdem sind die Versteifungslaschen 16 so nahe wie möglich an den geflanschten Nippeln 10

angeordnet, um die Steilheit des Schlauchs 2 im Bereich der Nippel 10 zu erhöhen und zu verhindern, daß sich der Schlauch 2 krümmt.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Verbinden der Enden von zwei Abschnitten einer Ölsperre, die jeweils aus einem aufblasbaren Schlauch mit einer aufragenden Flosse und einer herabhängenden Schürze bestehen, mit zwei an den beiden Enden der Sperrenabschnitte abdichtend befestigten Nippeln, die in axialer Ausrichtung miteinander verbunden sind, und mit wenigstens einer Verbindungsplatte die auf einer Seite der Sperrenabschnitte die beiden Abschnittsenden überdeckt und mit diesen verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Nippel (10) mittels zweier beidseitig von außen mit einem Anlageteil (UaJ am Sperrenabschnitt (1) anliegenden Klemmbügeln (11) im Schlauch (2) eingespannt ist, daß die Klemmbügel (11) vorstehende Leisten (ttb) aufweisen, an denen die Verbindungsplatte (15) befestigt ist, und daß wenigstens ein Anlageteil (Ha) eines jeden Klemmbügelpaares mit einer Versteifungslasche (16) versehen ist, die sich in Längsrichtung derSperrenabschnitte erstreckt

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmbügel (11) im wesentlichen über die gesamte Höhe der Abschnitte (1) der ölsperre angeordnet sind und sich die Versteifungslaschen (16) jeweils von einem Klemmbügelende ausgehend erstrecken.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Brückenplatte (14) vorgesehen ist, die sich zwischen einander auf derselben Seite derSperrenabschnitte gegenüberliegenden Aiilageteilen (11 a) erstreckt.

4. Vorrichtung i-_ach eil „in der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Nippel (10), bezogen auf die Achse g\ Schlauches (2), nach unten versetzt angeordnet sind.