DE3242168C2 - Vorrichtung zur Ein- und Abgrenzung von auf Wasser schwimmenden Substanzen - Google Patents

Abstract

Vorrichtung zur Ein- oder Abgrenzung von auf Wasser schwimmenden Substanzen, insbesondere Öl, wobei durch gleich aufgebaute längliche Schwimmkörper, die an den Enden Kupplungsabschnitte aufweisen zwecks fester und dichter Verbindung von Schwimmkörpern Stoß an Stoß, die ferner zwischen den Enden ein wasserundurchlässiges Drehgelenk aufweisen und die so ausgelegt sind, daß sie über eine Mindesttiefe in das Wasser eintauchen.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Ein- und Abgrenzung von auf Wasser schwimmenden Substanzen, insbesondere Öl, mit mehreren gleich aufgebauten länglichen Schwimmkörpern, die an den Enden Kupplungsabschnitte aufweisen zwecks fester und dichter Verbindung der Schwimmkörper Stoß an Stoß und die über abgedichtete Drehgelenke gegeneinander verschwenkbar sind.

Eine derartige Vorrichtung ist bekannt (US-PS 36 85 297). Sie verwendet aufblasbare flexible Schwimmkörper. Die einzelnen Schwimmkörper werden unter elastischer Verformung gegeneinandergepreßt dergestalt, daß auch bei Querkräften eine ausreichende Dichtung erhalten wird. Ein zwischen den Schwimmkörpern wirkendes Kugelgelenk ermöglicht die beschriebene Relativbewegung der Schwimmkörper gegeneinander.

Eine aus mehreren bekannten Schwimmkörpern gebildete Kette ist selbst nicht geeignet, eine wirksame Sperre gegenüber auf dem Wasser schwimmenden Substanzen zu bilden, insbesondere bei Seegang. Vielmehr dient sie als Halterung für einen an der Schwimmkörperkette aufgehängten Vorhang, der mittels Belastungsgewichten und Bodenkabeln aufgespannt wird. Die als Kupplungen wirkenden Drehgelenke müssen daher erhelbliche Belastungen aufnehmen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung zur Ein- und Abgrenzung von auf Wasser schwimmenden Substanzen so auszubilden, daß die Kupplungen zwischen den Schwimmkörpern im wesentlichen auf Druck oder Zug belastet werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kupplungsabschnitte eine starre Kupplung bilden, daß das Drehgelenk innerhalb jedes Schwimmkörpers angeordnet ist und von zwei teilzylindrischen, sich gegenüberliegenden Lagerschalen sowie einem Lagerzylinder gebildet ist, der passend von den Lagerschalen aufgenommen ist und daß die durch das Gelenk getrennten Teile jedes Schwimmkörpers dergestalt gegeneinandergespannt sind, daß sie eine begrenzte Verschwenkung der Teile relativ zueinander zulassen.

Mit Hilfe der Erfindung können große und schwere, in sich starre Schwimmkörper verwendet werden, um eine wirksame Sperre aufzubauen. Falls die Schwimmkörper nicht ausreichend tief in das Wasser eintauchen, ist bei mehr oder weniger schwerer See eine wirksame Absperrung nicht mehr möglich. So werden bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorzugsweise aus Stahlblech hergestellte Schwimmkörper verwendet, die mit geschäumtem Kunststoff gefüllt sein können.

Aufgrund des wirksamen Drehgelenks können die Kupplungshälften starr miteinander gekoppelt werden, wodurch in diesem Bereich eine ausreichende Dichtigkeit gewährleistet ist, auch bei erheblichen Querkräften an den Schwimmkörpern. Die Querkräfte werden jedoch im wesentlichen nicht auf die Kupplung übertragen, sondern von den Drehgelenken aufgenommen, so daß die Kupplungen im wesentlichen auf Zug oder

Druck belastet werden, was im Hinblick auf die Lastaufnahme die günstigste BeJastungsart darstellt

Die Schwimmkörper der erfindungsgemäßen Vorrichtung weisen zum Beispiel eine Länge von 5 m auf und können über die Kupplungsabschnitte zu einer beliebig langen Kette aufgereiht werden. Die Drehgelenke zwischen den Enden der Schwimmkörper ermöglichen eine Relativverschwenkung der Schwimmkörperteile. Werden die Schwimmkörper abwechselnd so angeordnet, daß eine Verschwenkung der Schwimmkörpeneile um eine horizontale oder eine vertikale Achse möglich ist, kann eine derartige Kette den Wasserbewegungen auch bei erheblichem Seegang folgen. Die Schwimmkörper haben so viel Gewicht bzw. sind derart ausgelegt, daß sie eine Mindestwasserverdrängung haben und um eine Mindesttiefe ins Wasser eintauchen, vorzugsweise mindestens 30 bis 100 cm. Eine aus den einzelnen Schwimmkörpern aufgebaute Kette entfaltet mithin eine äußerst wirksame Absperrung gegenüber einem sogenannten Ölteppich.

Eine aus den Schwimmkörpern nach der Erfindung gebildete Sperrkette kann verschiedene Formen anneh-• men. So kann die Sperrkette zum Beispiel in V-Form angeordnet sein, um schwimmende Substanzen über eine erhebliche Breite zu bergen. Eine andere Form stellt die Kreis- oder O-Form dar. zum Beispiel zum Umschließen von Tankern in gefährdeten Gewässern. Aus dem Tanker möglicherveise auslaufendes Öl bleibt mithin im unmittelbaren Umkreis des Tankers eingegrenzt und kann dann in gewünschter Weise, etwa durch Absaugen oder Abschöpfen geborgen werden. Auch bei erheblichem Seegang ist die Einsatzmöglichkeit nicht gefährdet.

Eine weitere Möglichkeit besteht in der Anordnung einer derartigen Sperrkette in I-Form zwecks Absperrung von Wasserstraßen oder Wasseroberflächen gegen schwimmende Substanzen. Dies ist zum Beispiel der Fall beim Absperren von Tankerliegeplätzen, so daß beim Löschen auftretende Unfälle keinen Umweltschaden anrichten.

Die Mittel, welche die Gelenkteile zusammenhalten, müssen so beschaffen sein, daß sie unabhängig von der Relativlage der Schwimmkörpeneile zueinander stets ein gleichbleibendes Zusammenwirken der Lagerteile gewährleisten. Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht hierzu vor, daß mindestens ein Spannseil zwischen den Enden des Schwimmkörpers in der durch die Drehachse gehenden Längsmittelebene angeordnet ist. Ist sichergestellt, daß ein derartiges Spannseil auf der Drehachse festgehalten wird, ist die Spannung im Spannseil stets gleich, unabhängig von der Drehlage des Drehgelenks.

Es ist ohne weiteres denkbar, das Spannseil an der Außenseite der Schwimmkörper zu führen. Vorzuziehen ist hingegen eine Ausgestaltung der Erfindung, bei der das Spannseil im Innern des Schwimmkörpers durch Schlitze des Lagerzylinders und der Lagerschalen verläuft, und daß das Spannseil im Bereich der Drehachse des Gelenks durch eine Öse hindurchgeführt ist. Vorteilhaft ist außerdem, wenn als Spannseil ein nut Kunststoff ummanteltes Stahlkabel vorgesehen ist.

Die Lagerflächen von Lagerschale und Lagerzylinder bestehen vorzugsweise aus Edelstahl. Dadurch soll entgegengewirkt werden, daß durch Korrosion das Gelenk in seiner Wirkungsweise beeinträchtigt wird. In einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung ist der Lagerzylinder hohl ausgeführt und gegebenenfalls mit geschäumten Kunststoff gefüllt.

Wie bereits erwähnt, kann nur ein bestimmter Schwenkwinkel zu beiden Seiten erzielt werden. Ein beliebig großer Schwenkwinkel ist im übrigen auch nicht wünschenswert. Zur Begrenzung des Schwenkwinkels sieht eine Ausgestaltung der Erfindung vor, daß mindestens eine Lagerschale eine sich in Drehrichtung erstreckende Ausnehmung aufweist, in die ein Vorsprung des Lagerzylinders hineinragt. Es versteht sich, daß auch umgekehrt der Lagerzylinder eine Ausnehmung und die Lagerschale einen Vorsprung aufweisen kann.

Die vorzugsweise ineinandersteckbaren Kuppiungsabschnitte werden vorzugsweise durch Verriegelungsstifte gekuppelt. Diese können in der Verriegelungsstellung vorgespannt sein, vorzugsweise durch eine Feder. Für die Betätigung der Verriegelungsstifte gibt es verschiedene Möglichkeiten. Eine besteht erfindungsgemäß darin, daß die Verriegelungsstifte einen Kolben aufweisen, der in einem Zylinder angeordnet ist und der Zylinder mit einem Leitungsabschnitt verbunden ist, dessen anderes Ende zur Außenseite des Schwimmkörpers geführt ist. Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Leitungsabschnitte aller Zylinder miteinander verbunden sind und einen gemeinsamen Druckluftanschluß aufweisen. Nur wenn die Zylinder mit Druckluft beaufschlagt werden, gelangen die Verriegelungsstifte in die Entriegelungsstellung.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.

F i g. 1 zeigt einen Längsschnitt durch einen Schwimmkörper der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

F i g. 2 zeigt eine Draufsicht teilweise im Schnitt auf den Schwimmkörper nach F i g. 1.

F i g. 3 zeigt eine teilweise Seitenansicht des Schwimmkörpers nach F i g. 1 von links.

F i g. 4 zeigt eine teilweise Seitenansicht des Schwimmkörpers nach F i g. 1 von rechts.

Der in den Figuren dargestellte Schwimmkörper besteht aus zwei Teilen 10, 11. welche durch ein Drehgelenk 12 miteinander verbunden sind. Die Schwinimkörperteile 10, 11 sind Hohlkörper von quadratischem Querschnitt. Ihre Wände 13 sind aus Stahlblech geformt. Im Inneren sind sie mit Kunststoffschaum gefüllt. Der Schwimmkörper 10 ist am freien Ende durch einen Kupplungsabschnitt 14 abgeschlossen. Er besitzt einen radialen Flansch 15 zur Verbindung mit der Wand 13 des Schwimmkörperteils 10. einen kegelringförmigen Abschnitt 16 sowie einen axialen Abschnitt 17, der in Umfangsabständen vier Löcher aufweist.

Am freien Ende des Schwimmkörperteils 11 ist ein Kupplungsabschnitt 19 angeordnet. Er besitzt ebenfalls einen radialen Flansch 20. einen konischen Abschnitt 21 sowie einen axialen Abschnitt 22. Der Kupplungsabschnitt 19 ist als Fassung komplementär zum als Stecker ausgebildeten Kupplungsabschnitt 14 geformt, so daß die Abschnitte 19,14 passend zusammengesetzt werden können bei formschlüssigem Zusammenwirken der entsprechenden Teile. Im axialen Abschnitt 22 sind vier Verriegelungsstifte 23 in Lageröffnungen verschiebbar gelagert. Sie weisen einen Kolben 24 auf, der in einem Zylinder 25 gleitend geführt ist und von einer Feder 26 beaufschlagt ist. Die Feder drückt die ■Verriegelungsstifte 23 in die in F i g. 1 dargestellte Stellung. Auf der der Feder abgewandten Seite ist der Zylinder 25 mit einer Leitung 27 verbunden, die zur Außenseite des Schwimmkörperteils 11 geführt ist. Wird an einem entsprechenden Anschluß 28 Druckluft aufgebracht, verstellen die Kolben 24 die Verriegelungsstifte 23 radial nach außen, so daß ein Verriegelungseingriff mit den

Löchern 18 des Kupplungsabschnitts 14 aufgehoben wird.

An den einander zugekehrten Enden sind die Schwimmkörperteile 10,11 durch Lagerschalen 30 bzw. 31 abgeschlossen. Die aus Edelstahl bestehenden Lagerschalen 30, 31 sind teilzylindrisch und erstrecken sich über die Breite des Schwimmkörpers. Sie stehen in Eingriff mit einem Lagerzylinder 32, der aus Stahlblech geformt ist und sich ebenfalls über die Breite des Schwimmkörpers erstreckt. Die Stirnseiten des Lager-Zylinders 32 sind durch entsprechende Platten, von denen eine bei 33 gezeigt ist, verschlossen. Der Durchmesser des Lagerzylinders 32 entspricht der Höhe bzw. Breite des Schwimmkörpers. Die Lagerschalen 30, 31 erstrecken sich um etwas weniger als 180° um den Lagerzylinder 32 herum.

Der Lagerzylinder 32 besitzt an diametral gegenüberliegenden Seiten an der Außenseite Vorsprünge, von denen in Fig. 1 einer bei 34 dargestellt ist. Der Vorsprung 34 greift ein in eine entsprechende längliche Ausnehmung 36 der Lagerschale 30. Auf diese Weise wird die Verschwenkung der Schwimmkörperteile 10, 11 relativ zueinander begrenzt, im vorliegenden Fall beträgt der Schwenkwinkel 30°.

Zwei Spannseile 35 erstrecken sich in einer Längsmittenebene des Schwimmkörpers, in der auch die Drehachse des Drehgelenks 12 liegt, zwischen den Enden des Schwimmkörpers. Die Spannseile 35 erstrecken sich im übrigen nahe den Stirnseiten des Lagerzylinders 32, wie in F i g. 2 zu erkennen. An der entsprechenden Innenseite der Stirnseiten des Lagerzylinders 32 sind Ösen 36a, 37 angebracht, durch welche die Spannseile 35 hindurchgeführt sind. Die Spannseile 35 haben an einem Ende einen Widerlagerkopf 38, der in einer entsprechenden Öffnung des radialen Flansches 15 des Kupplungsabschnitts 14 sitzt Mit dem anderen Ende der Spannseile ist ein Gewindebolzen 39 verbunden, der sich durch eine Öffnung in einer Platte 40 hindurcherstreckt, die an der Innenseite des Kupplungsabschnitts 19 und an der Wand 13 des Schwimmkörperteils 11 befestigt ist, vorzugsweise durch Schweißung. Mit Hilfe einer auf den Bolzen 39 geschraubten Mutter 41 läßt sich im Seil 35 eine vorgegebene Spannung einstellen. Die Seile 35 halten die Gelenkteile, bestehend aus den Lagerschalen 30 und 31 sowie dem Lagerzylinder 32 zusammen.

Die Platte 40 kann durch U-Schienen an der Innenseite versteift werden, von denen in F i g. 1 bei 42 eine dargestellt ist. Aus Fig.4 ergibt sich, daß zwei sich kreuzende U-Schienen verwendet werden können.

Wie ohne weiteres ersichtlich, können beliebig viele der in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Schwimmkörper aneinander gekoppelt werden. Zu Kopplungs- und Entkopplungszwecken werden die Verriegelungsstifte 23 radial mittels Druckluft nach außen verstellt, so daß der Kupplungsabschnitt 14 in den Kupplungsabschnitt 19 eingreifen kann. Die Drehgelenke 12 bei mehreren Schwimmkörpern wechseln mit ihrer Drehachse ab, so daß die derart gebildete Kette nacheinander jeweils um eine vertikale und um eine horizontale Achse begrenzt verschwenkbar ist

Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel haben die Schwimmkörper eine Länge von 5 m und eine Breite von 2 · 2 m. Die Gelenke haben einen Verschwenkungsbereich von 2 · 15°. Die Eintauchtiefe je Schwimmkörper beträgt 100 cm, was einer Wasserverdrängung von 10 Tonnen entspricht

Eine aus den einzelnen Schwimmkörpern gebildete Reihe oder Kette bildet eine nahezu undurchlässige Absperrung gegenüber schwimmenden Substanzen, zum Beispiel Öl. Wie ohne weiteres ersichtlich, kann eine Reihe oder Kette derartiger Schwimmkörper auch für eine Notbrücke verwendet werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Ein- und Abgrenzung von auf Wasser schwimmenden Substanzen, insbesondere Ö!, mit mehreren gleich aufgebauten länglichen Schwimmkörpern, die an den Enden Kupplungsabschnitte aufweisen zwecks fester und dichter Verbindung der Schwimmkörper Stoß an Stoß und die über abgedichtete Drehgelenke gegeneinander begrenzt verschwenkbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsabschnitte (14,19} eine starre Kupplung bilden, daß das Drehgelenk innerhalb jedes Schwimmkörpers angeordnet ist und von zwei teilzylindrischen, sich gegenüberliegenden Lagerschalen (30, 31) sowie einem Lagerzylinder (32) gebildet ist, der passend von den I ,agerschalen aufgenommen ist und daß die durch das Gelenk (12) getrennten Teile jedes Schwimmkörpers (10, 11) dergestalt gegeneinandergespannt sind, daß sie eine begrenzte Verschwenkung der Teile (10, 11) relativ zueinander zulassen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kupplungsabschnitt (14) ein Einsteckteil aufweist, das mehrere radiale Löcher (18) enthält, und der andere Kupplungsabschnitt (19) eine entsprechend dem Einsteckteil geformte Fassung aufweist und mit Verriegelungsstiften (23) versehen ist, die in die Löcher des Einsteckteils einführbar sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stifte (23) in Verriegelungsstellung vorgespannt sind, vorzugsweise durch eine Feder (26).

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stifte (23) einen Kolben (24) aufweisen, der in einem Zylinder (25) angeordnet ist und der Zylinder (25) mit einem Ldtungsabschnitt (27) verbunden ist, dessen anderes Ende zur Außenseite des Schwimmkörpers geführt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungsabschnitte (27) aller Zylinder (25) miteinander verbunden sind und einen gemeinsamen Druckluftanschluß aufweisen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Spannseil (35) zwischen den Enden des Schwimmkörpers (10, 11) in der durch die Drehachse gehenden Längsmittelebene angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Seil (35) im Inneren des Schwimmkörpers (10, 11) durch Schlitze des Lagerzylinders (32) und der Lagerschalen (30,31) verläuft.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerschalen (30, 31) und/oder die Lagerzylinder (32) aus Edelstahl bestehen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Lagerschale (30, 31) eine sich in Drehrichtung erstreckende Ausnehmung (36) aufweist, in die ein Vorsprung (34) des Lagerzylinders (32) hineinragt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannseil (35) im Bereich der Drehachse des Gelenks (12) durch eine Öse (36a, 37) hindurchgeführt ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6, 7 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß als Spannseil (35) ein mit Kunststoff ummanteltes Stahlkabel vor

gesehen ist.

IZ Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerzylinder (32) hohl ausgeführt ist und gegebenenfalls mit geschäumtem Kunststoff gefüllt ist.