DE3230781A1 - Hochseeleichter - Google Patents

Description

In der nicht vorveröffentlichten Patentanmeldung P 31 11 408 des Anmelders ist vorgeschlagen worden, zum Transport von komprimiertem Gas, insbesondere Erdgas, als Transportbehälter Hohlkugeln aus Stahlbeton vorzusehen. Aus drei der-

Die Erfindung bezieht sich auf einen Hochseeleichter gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Hochseeleichter werden für die Lagerung und den Transport von verschiedenen Gütern, so z.B. Schüttgütern, festen, gasförmigen und flüssigen Gütern eingasetzt. Für den Transport werden diese Leichter von einem Hochseeschlepper gezogen.

Ein Beispiel für derartige Leichter bietet z.B. die US-PS 3 974 789. Der quaderförmige Leichter ist gemäß dieser Patentschrift aus einzelnen im Querschnitt sechseckigen Modulen in Art einer Bienenwabe zusammengesetzt. Einzelne Module, insbesondere die an den Seiten des Leichters gelegenen ModuT3 werden als Ballastbehälter für Wasser verwendet. Der Leichter kann entweder mit einem eigenen Antrieb durch einen geeigneten Schiffsumbau versehen werden oder wird von Schleppern gezogen.

übliche Schwimmkörper für den Seeverkehr, seien es Schiffe '·{

t:. mit eigenem oder Leichter ohne eigenem Antrieb, unter- ??

liegen im Seegang hohen Beanspruchungen, die ihre Lebens- \] dauer begrenzen. Nach etwa 20 Jahren sind bekannte Schiffe [i oder auch Leichter reif zum Abwracken, nicht nur weil die ''A Schiffsmaschinen, sondern auch die Schiffskörper selbst || verbraucht sind. Durch die Wechselbeanspruchung im See- 'p gang ermüdet das Stahlmaterial insbesondere an den Schweißstellen. Schiffskatastrophen, insbesondere von Tankern und Container-Schiffen, die besonders viel unterwegs sind, bezeugen diesen Stand der Technik.

f artigen Stahlbetonkugeln kann ein lagestabiler schwiitoi-

j fähiger Hochseeleichter zusammengebaut worden, der dann

von einem Schlepper gezogen

j wird. Die Hohlkugelform als schwimmfähiger Behälter ist

5 vorteilhaft, da sie aus dem Seegang keinen nennenswerten Beanspruchungen ausgesetzt ist, da auf die schwimmende Kugel im Seegang nur Wasserdrücke in Richtung auf den Mittelpunkt der Kugel wirken, andere tangentiale Kräfte, insbesondere die Reibungskräfte zwischen Wasser und der Außenhaut der Hohlkugel nur relativ gering sind. Schwierigkeiten ergeben sich bei derartigen Leichtern aus drei in einem Dreieck zusammengesetzten Hohlkugeln im wesentlichen aus der Sperrigkeit des Hochseeleichters beim Andocken, Be- und Entladen. 15

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Hochseeleichter der infrage stehenden Art mit hoher Lage- und sehr guter Schwimmstabilität anzugeben, der einfach herstellbar ist, ohne Schwierigkeiten eingesetzt werden kann und mit dem der Güterverkehr mit Schiffen, insbesondere

solchen mit flüssiger Ladung, sicherer und wirtschaftlicher gestaltet werden kann.

Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des ersten Patent?rSpruches angegebenen Merkmale gelöst.

Durch die mit der Erfindung angegebene Konstruktion eines Hochseeleichters kann dieser trotz hoher Ladekapazität mit relativ kleinem Tiefgang ausgebildet werden. Der Schwimmwiderstand

ist nur gering; außerdem kann ein derartiger Leichter gut manövriert und angedockt und entsprechend einfach be- und entladen werden. Durch die Ausbildung der einzelnen Behälter als im wesentlichen linsenförmige Behälter ist auch die Lastverteilung des Leichters günstiger als bisher.

Der Schwerpunkt der verdrängen Flüssigkeit, d.h. der Angriffspunkt des Auftriebs liegt wegen des großen Radius der Schwimmschale weit unterhalb des Schwerpunktes des einzelnen Behälters, d.h. das Metazentrum des Leichters kann auf diese Weise weit oberhalb des Massenschwerpunktes liegen. Der Leichter hat auf diese Weise eine hohe Lageurtd Schwimmstabilität in jedem Beladungszustand.

Gleichzeitig wird der Vorteil von schwimmenden Hohlkugeln beibehalten, d.h. die Wasserdrücke bei Seegang wirken lediglich gegen den Mittelpunkt der Kugeln, in diesem Fall jedoch gegen den weit oberhalb der Wasseroberfläche liegenden Mittelpunkt der Kugelkalotte.

Die Konstruktion zumindest der Schwimmschalen aus Stahlbeton gewährleistet auch eine hohe Lebensdauer der Leichter, da Verwindungskräfte, wie bei herkömmlichen Leichtern z.B. in Modulbauweise, nicht auftreten und keine Materialermüdung erfolgt.

Die beiden Behälter, deren Schwimmschalen miteinander verbunden sind, werden vorzugsweise im Bereich der Deckschalen durch einen Hohlkasten aus Stahlbeton steif miteinander verbunden. Der Hohlkasten ist vorzugsweise rechteckig; dessen Decke, über die die wesentlichen Kräfte zwischen den Behältern aufgenommen werden, liegt etwa auf der Höhe der Kugelmittelpunkte der Schwimmschalen und dessen Boden etwa in Höhe des Randes der Schwimmschalen. Biege- und Torsionskräfte auf die beiden separaten SchwimmschaJ.en werden hierdurch günstig aufgefangen.

Ein Hochseeleichter gemäß der Erfindung kann bevorzugt auch zum Transport von flüssigem Erdgas eingesetzt werden. Hierzu wird der Behälter mit einer gängigen Auskleidung zur Lagerung und zum Transport von flüssigem Erdgas ver-

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sehen. Zur Erhöhung der Sicherheit wird vorzugEweice im Inneren des Behälters ein weiterer selbsttragender Innenbehälter aus Stahlbeton vorgesehen, zwischen dem und dem äußeren Behälter eine Isolierschicht, vorzugsweise eine Isolierschicht aus Polyurethan mit einer Dampfsperrschicht, vorgesehen ist. Diese Anordnung aus zwei stark bewehrten Stahlbetonschalen und einer dicken, wasserdichten und gegen Flüssiggas dichten Zwischenschicht ist in hohem Maße widerstandsfähig im Falle von Havarien. Im Hinblick auf den Umweltschutz ist.dies ein entscheidender Vorteil gegenüber herkömmlichen Konstruktionen.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen und der Beschreibung hervor, in der mehrere Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung näher erläutert sind.

In der Zeichnung stellen dar:

Figur 1 eine schematische Seitenansicht eines von

einem Schlepper gezogenen Hochseeleichters gemäß der Erfindung;

Figur 2 eine teilweise geschnittene Teilseitenaneicht eines Hochseeleichters gemäß der Er

findung;

Figur 3 eine teilweise geschnittene Teilaufsicht

auf den Hochseeleichter gemäß Figur 2; 30

Figur 4 ein weiteres Ausführungsoeispiel eines Hochseeleichters gemäß der Erfindung J

Figur 5 ein weiteres Ausrührungsbeispiel eines Hochseeleichters gemäß der Erfindung. 35

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In Figur 1 ist ein von einem Hochseeschlepper 1 gezogener }S

Hochseeleichter 2 dargestellt, der aus zwei linsenförmigen ■

Behältern 3 besteht. Hochseeschlepper und Hochseeleichter ;;'

sind über ein oder mehrere Schleppkabel 4 miteinander ver- .«

bunden. Jeder linsenförmige Behälter 3 besteht aus einer [|

Schwimmschale 5 aus Stahlbeton in Form einer Kugel- ji

kalotte, hier mit einem Radius R von 20 Metern, einem \\ Tiefgang T von 11,5 Metern und einem Freibord F von 3,0 Metern sowie aus einer Deckschale 6, hier ebenfalls einer Kugelschale mit einem Durchmesser R von 27,8 Metern. Die Deckschale ist wie die Schwimmschale 5 ebenfalls aus Stahlbeton gefertigt. Die Schwimmschalen weisen an ihrem Umfang einen in Figur 1 nur angedeuteten Zugring 7 auf, auf dem sich die Deckschale abstützt. Die Zugringe beider hintereinander angeordneter Behälter 3 sind in einem Bereich 8 von etwa 12 Metern Länge zusammenbetoniert. Außerdem sind die beiden Behälter 3 durch einen Hohlkasten 9

aus Stahlbeton miteinander verbunden, dessen tragender Teil »

eine Stahlbetondecke 10 ist, die etwa in Höhe der Mittel- %

punkte M der beiden kugelkalottenförmigen Schwimmschalen 5 jIj

liegt. Durch diese Stahlbetondecke werden die auf beide ■■<'

Schwimmschalen 5 in Richtung auf deren Mittelpunkte M ii

wirkenden Wasserkräfte aufgenommen. Sonstige Biegekräfte, p

die insbesondere durch die Reibung der Schwimmschalen 5 f*j

bei entsprechendem Seegang wirken, sind sehr gering und f.\

werden zusätzlich von dem Verbindungsbereich 8 >J

zwischen den beiden Zugringen 7 der Schwimmschalen 5 auf- k

genommen. ^

Der Hohlkasten 9 weist neben der Stahlbetondecke 10 J.'

noch mehrere senkrechte Wände 11 auf, wie dieses in |

Figur 3 angedeutet ist. Durch den Hohlkasten 9 werden j|

die beiden Behälter 3 steif miteinander ver- $

bunden. >'\

!'

-9-

Ein Hochseeleichter der beschriebenen Art kann bevorzugt auch für den Transport von flüssigem Erdgas benutzt werden. Durch den Einsatz von solchen Hochseeleichtern kann in vielen Fällen eine Erdgasleitung ersetzt werden, was 5 insbesondere von Vorteil in erdbebengefährdeten Gebieten I ist.

Zum Transport von Flüssiggas ist in dem beschriebenen Hochseeleichter noch ein Innenbehälter 12 etwa gleicher 10 Form angeordnet; vgl. Figur 2. Zwischen dem Außenbehälter, d.h. der Schwimir.schale 5 und der Deckschale 6, ist eine Isolierschicht 13 angeordnet, die z.B. aus Polyurethan I besteht und zumindest an der Außenseite eine Dampfsperr

schicht enthält.

1 15

» In Figur 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines

j Hochseeleichters 2¹ dargestellt. Dieser Hochseeleichter

I bestehe wiederum aus zwei Schwimmschalen 5¹ aus Stahl-

I beton / die die Form einer Kugelkalotte aufweisen. In

Jij 20 diese Schwimmschalen ist eine Vollkugel 14 eingesetzt,

I in der das zu transportierende Gut aufgenommen wird. Die

j Vollkugel 14 aus Stahlbeton ist mit der Schwimmschale 5'

¹S in einem unteren Bereich 15 zusammenbetoniert; zusätzliche

> Abstützungen 16 können vorgesehen sein. Die beiden _% ■

\^: 25 Schwimmschalen. 5'. sind

ι', wiederum wie oben in einem Bereich 8' zusammenbetoniert;

ebenso ist ein Hohlkasten 9' zur Verbindung der beiden

; Behälter vorgesehen. Die tragenden Elemente dieses Hohl-

?■ kastens 9¹ liegen etwa in Höhe der Verbindungsebene zwi-

') 30 sehen den Mittelpunkten der beiden Schwimmschalen 5".

^l") Das Deck dieses Hochseeleichters 2' erstreckt sich zwi-

' sehen dem äußeren freien Rand der Schwimmschalen 5¹ in

Richtung auf die Hohlkugeln 14; die Decks der beiden Behälter sind im Verbindungsbereich 8¹ miteinander verbunden. 35

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Eine weitere Ausführungstorm ist in Figur 5 gezeigt. Der Hochseeleichter 2" besteht aus zwei bei 9" zusammenbetonierten Stahlbetonbehältern 3", wobei jeder Behälter eine Außenkugel 5" und eine selbsttragende Innenkugel 12" aufweist, die durch eine Isolierschicht 13" aus Polyurethan voneinander getrennt sind. Die Außenkugel 5" ist im unteren Bereich 21 verstärkt ausgeführt, um einen Ballast zu erhalten. Die Form der Innenkugel 12" ist entsprechend angepaßt. Bei gleichem Tiefgang ist der Ladeinhalt dieses Hochseeleichters gegenüber derjenigen eines Hochseeleichters gemäß Figur 1 zwar geringer, jedoch ist die Fertigung, insbesondere der Verbindung 9" einfacher und weniger zeitraubend.

Claims (11)

1. 3230781 'Anti · BsmgsisSjsr · CzyUulka ϊ::": ·:'': .·^:

   3 084C / ch

   Dr. Ulrich Finsterwalder, Pagcdenburgstr. 8, 8000 München

   Hochseeleichter

   Patentansprüche

   ;t 1. Hoch see leichter zum Transportieren und Lagern von Gütern, if wie Schüttgütern, festen und flüssigen Gütern etc., der

   M von einem Hochseeschlepper gezogen wird, dadurch ge

   it kennzeichnet , daß der Leichter (2) aus zwei

   l»! hintereinander angeordneten und fest miteinander ver-

   bundenen etwa linsenförmigen Behältern (3) besteht, daß

   § der untere Teil (Schwimmschale 5} jedes Behälters (3)

   die Form einer Kugelkalotte aufweist und aus Stahlbeton gefertigt ist , daß der obere Teil (Deckschale 6) jedes Behälters (3) als nach oben gewölbte Rotationsschale ausgebildet ist, die sich auf der Schwimmschale (5) abstützt, und daß die einzelnen Behälter (3) steif miteinander verbun den sind.
2. 2. Hochseeleichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung (9) der beiden Behälter (3) ein etwa auf der Höhe der Kugelmittepunkte (M) der kugelkalottenförmigen Schwimmschalen (5) liegendes, die Kräfte zwischen den Behältern (3) aufnehmendes Teil (10) aufweist.
3. 3. Hochseeleichter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Behälter (3) im Bereich der Deckschalen (6) durch einen Hohlkasten (9) aus Stahlbeton miteinander verbunden sind.
4. 4. Hochseeleichter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Innere der Behälter (3) des Hochseeleichters (2) mit einer gängigen Auskleidung

   (13) zur Lagerung und zum Transport von flüssigem Erdgas versehen ist.
5. 5. Hochseeleichter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren jedes Behälters (3) ein zweiter selbsttragender, mit kältefestem Stahl bewehrter Stahlbetoninnenbehälter (12) gelegen ist, der von der Schwimmschale (5) und der Deckschale (6) durch eine Isolierschicht (13), vorzugsweise aus Polyurethan, gegen Wärmedurchtritt getrennt ist, bei der zumindest die Außenseite eine Dampfsperrschicht aufweist.
6. 6. Hochseeleichter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß um den freien Rand jeder Schwimmschale (5) ein Zugring (7) aus Stahlbeton gelegt ist, und daß die Zugringe der einzelnen Schwimmschalen (5) des Hochseeleichters (2) miteinander verbunden sind.
7. 7. Hochseeleichter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Deckschale (6) jedes Behälters (3) auf dem Zugring (7) der zugeordneten Schwimmschale (5) abstützt.
8. 8. Hochseeleichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit der kugelkalottenförmigen Schwiinmschale (5¹) eine Hohlkugel (14) als Aufnahmebehälter für das zu lagernde oder zu transportierende Gut verbunden ist.
9. 9. Hochseeleichter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß Schwimmschale (5') und Hohlkugel (14) aus Stahlbeton sind und im Anlagebereich (15) zusammenbetoniert sind.
10. 10. Hochseeleichter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwimmschale (5) einen Radius von ca. 20 m, einen Tiefgang (T) von ca. 11,5 m und ein Freibord (F) von ca. 3 π aufweist.
11. 11. Hochseeleichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Behälter (3"J aus einer Außenkugel (5") mit einem Ballast (21) am Boden, einer Isolierschicht (13") an der Innenwand der Außenkugel (5") und einem selbsttragenden Innenbehälter (12") aus Stahlbeton mit einer an die Isolierschicht (13") angepaßten Form besteht.