DE4226614A1 - Anordnung zur stationären Positionierung von Meßgeräten in Wasserströmungen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur stationären Positionierung von Meßgeräten in Wasser­ strömungen mit einem die Meßgeräte tragenden Verankerungs­ seilsystem, das zur Straffhaltung gegenüber einem Fußpunkt schutzummantelte Auftriebskörper aufweist, die über eine Seilführung frei dreh- und verschiebbar mit dem Verankerungsseil verbunden sind.

Derartige vertikale Verankerungen werden beispielsweise in der Ozeanographie verwendet, um mit den eingesetzten Meßgeräten die unterschiedlichsten Parameter im Ozean zu registrieren. Es können Messungen einzelner physikalischer Größen wie Temperatur und Geschwindigkeit der Wasser­ strömungen, aber auch Teilchenuntersuchungen zur Bestimmung von Verschmutzung, Sand- oder Planktongehalt durchgeführt werden. Kontinuierliche Meßreihen dienen wesentlich der dauerhaften Überwachung des Wasser­ zustandes. Für genaue, reproduzierbare Messungen ist es erforderlich, daß das Verankerungsseilsystem straff gespannt ist und sich in der Strömung wenig neigt. Dieses erreicht man dadurch, daß man das Verankerungsseil mit einem entsprechenden Auftrieb in Form von einzelnen Auftriebskörpern unter Beachtung deren Strömungs­ widerstände versieht, der das Gewicht des gesamten Verankerungsseilsystems mit den Meßgeräten neutralisiert (Netto-Auftrieb).

Aus dem Prospekt "New deep sea instruments moorings" der Firma Nautilus Marine Service GmbH, Bremen, aus dem Jahre 1991 ist es bekannt, zur frei dreh- und verschiebbaren Verbindung der Auftriebskörper - hohle Glaskugeln in Kunststoffschalen als Schutzummantelung - mit dem Verankerungsseil spezielle Befestigungsblöcke - auch schon eine Entwicklung des Alfred-Wegener-Instituts ("Eddygrip") - einzusetzen. Mit derartigen Befestigungsblöcken können der Strömungswiderstand der Auftriebskörper durch deren verdrillungsfreie Drehbarkeit in Strömungslee verringert und der Netto-Auftrieb durch Wegfall von zusätzlichen Ketten oder Montagerahmen im Verankerungsseilsystem zur Befestigung der Auftriebskörper wesentlich verbessert werden. Die bekannten Befestigungsblöcke bestehen aus zwei Hälften, die miteinander verschraubt werden. Dabei werden gleichzeitig die Kunststoffschalen auf der einen Seite des jeweiligen Befestigungsblocks und das Verankerungsseil auf der anderen Seite in die Verschraubung miteinbezogen.

Obwohl eine derartige "Am-Seil"-Befestigungsmethode gegen­ über den bisher verwendeten "Im-Seil"-Methoden schon große Vorteile bringt, erfordert das Verschrauben der zusätzlichen, auftriebverringernden Befestigungsblöcke doch einen relativ hohen Montageaufwand. Werkzeuge und seewasserfeste Schrauben werden benötigt. Auch eine Vorfertigung von Seilabschnitten, die mehrere Auftriebs­ körper tragen, ist nicht optimal, da die Seilabschnitte in das Verankerungsseilsystem über weitere schwere Verbindungselemente montiert werden müssen. Zudem sind bei solchen Seilmoduln der Transport und die Handhabbarkeit an Deck umständlich und schwer. Wegen der enorm hohen Einsatzkosten am Meßort sollen die Verankerungssysteme aber einfach und schnell aus- und wieder einbringbar sein unter begrenztem Einsatz von Personal, Material und mechanischen Hilfsmitteln. Montagezeiten müssen minimal sein, trotzdem soll eine gute Handhabbarkeit und Variabilität bei der Verwendung von Auftriebskörpern in Zahl und Anbringungsort gewährleistet sein.

Als Antwort auf diese technischen, ökonomischen und logistischen Probleme ist die Lehre gemäß der Erfindung anzusehen. Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß die Seilführung direkt mit dem Schutzmantel für den Auftriebskörper in einem gemeinsamen Formteil vereinigt und mit einem, gegen Herausrutschen gesicherten Einfädelschlitz für das Verankerungsseil zum unmittelbaren Aufstecken des Formteils auf das Verankerungsseil an jeder beliebigen Stelle versehen ist.

Durch die Integration der Seilführung in den Schutzmantel des Auftriebskörpers entfallen zusätzliche Befestigungs­ teile und damit alle Arbeitsschritte, -werkzeuge und -mittel zur Montage an den Auftriebskörper. Gleiches gilt noch in verstärktem Maße für den Vorteil der einfachen Aufsteckbarkeit der Seilführung und damit des Auftriebs­ körpers auf das Verankerungsseil. Die Verbindung ist einfach von Hand ohne Montagewerkzeug durch Einlegen des Seils in den gegen Herausrutschen gesicherten Einfädel­ schlitz herstellbar, so daß es direkt in die Seilführung gleitet, und kann durch einfaches Ausfädeln wieder gelöst werden. Seewasserfeste Schrauben zur Verschraubung jedes Befestigungsblocks am Verankerungsseil und damit mögliche Festigkeitsschwachstellen im System entfallen. Ein Verklemmen des Seils in der Führung durch zu feste Verschraubungen ist nicht zu befürchten. Eine hohe Gesamtbelastbarkeit der Seilführung ist durch ihre konstruktive Vereinigung mit dem Schutzmantel in einem gemeinsamen Formteil gewährleistet. Durch die besondere Einfachheit der Verbindung der Auftriebskörper mit dem Verankerungsseil ist diese durch wenig Personal besonders schnell herzustellen. Die Auftriebselemente können deshalb direkt vorort während des Einbringens des Verankerungs­ systems aufgesteckt werden. Es wird jeweils eine auf das Gewicht eines Meßgeräts entsprechend abgestimmte Anzahl von Auftriebskörpern oberhalb des Meßgeräts positioniert. Dabei ist die Abstimmung so individuell, daß Gewichts­ änderungen sofort und einfach berücksichtigt werden können. Aufwendige Vormontagen oder Veränderungen vormontierter Auftriebselemente entfallen. Die einzelnen Auftriebskörper ohne angebaute sperrige Befestigungs­ elemente oder in vormontierter Modulform sind sehr gut handhab- und verstaubar. Auch eine nachträgliche Anbringung von Auftriebselementen unter Wasser ist möglich. Da die Elemente an jeder beliebigen Stelle aufgesteckt werden können, braucht das Verankerungsseil zu keinem Zeitpunkt in irgendeiner Weise verändert oder demontiert zu werden.

Wenn gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindungsidee die integrierte Seilführung auf der Außenseite des Formteils angeordnet ist, was relativ aufwendige Durchschlitzungen des gesamten Auftriebskörpers - beispielsweise bei zylindrischen Auftriebskörpern mit der Seilführung entlang ihrer Mittenachse - vermeidet, kann zudem noch die integrierte Seilführung aus zumindest einem Flansch bestehen, der einen schräg verlaufenden Einfädelschlitz aufweist, bei dem Abschnitte entlang seiner Erstreckung in größtmöglicher achsparalleler Entfernung von der Seilführungsachse liegen. Die Anzahl und Anordnung der Flansche ist dabei von der geometrischen Gestalt der Schutzummantelung des jeweiligen Auftriebs­ körpers abhängig. Bei kugelförmigen Mänteln bietet sich ein einziger Flansch an, bei Auftriebskörpern mit länglicher Erstreckung sind zwei oder mehrere, zueinander beabstandete relativ kurze Flansche oder auch ein langer durchgehender Flansch möglich. Beim Verlauf des jeweiligen Einfädelschlitzes ist es dabei wichtig, daß er so schräg zur Seilführungsachse verläuft, daß das eingeführte Seil nicht wieder herausrutschen kann. Verläuft der Schlitz nur in einer Richtung schräg, müssen daher seine Enden den größtmöglichen Abstand zur Seilführungsachse haben. Verläuft der Schlitz richtungsändernd schräg, d. h. beispielsweise sinus- oder wendelförmig, muß die Verlaufsamplitude des Schlitze entsprechend groß sein, um einen großen Abstand von der Seilführungsachse zu erreichen.

Da derartige Schlitze in ihrer Herstellung jedoch relativ aufwendig sind, ist es gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung besonders vorteilhaft, wenn die integrierte Seilführung aus zumindest einem Flansch besteht, der einen parallel zur Seilführungsachse linear verlaufenden Einfädelschlitz aufweist, der durch eine überschiebbare, der Flanschbreite entsprechend geschlitzte Rohrhülse verschließbar ist. Die Herstellung eines solchen Schlitzes ist unkompliziert. Dabei ist es unerheblich, ob die Rohrhülse mehrere kurze oder einen langen Schlitz verschließt und damit verhindert, daß das eingelegte Verankerungsseil unvorhergesehen wieder herausrutscht. Der geometrische Verlauf solcher Schlitze entlang der Seilführungsachse reicht mit letzter Sicherheit allein nicht zur Sicherung des eingeführten Seils aus. Die Rohrhülse kann am einfachsten entsprechend der Flanschbreite ebenfalls geschlitzt sein, und zwar derart, daß der ungeschlitzte Hülsenteil den Einfädelschlitz verschließt. Das Überschieben - und das Entfernen - kann einfach von Hand erfolgen, so daß die Hülse festsitzt, aber nicht festklemmt. Von Vorteil ist, daß bei nur einem langen Flansch mit Schlitz auch nur eine Hülse erforderlich ist, die aufgrund ihrer Länge sicher geführt ist. Zusätzlich erhöht die Hülse noch die Stabilität des Formteils und insbesondere die der Seilführung.

Einen guten Anschlag erhält man, wenn entsprechend einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung die Rohrhülse an ihrem oberen Ende einen Anschlagflansch aufweist, bis zu dem sie auf das Formteil aufschiebbar ist. Die Positionierung der Hülse auf dem Formteil im Bereich der Seilführung ist damit eindeutig. Unter Auftriebskraftwirkung rutschen die Auftriebskörper dann noch stärker an den Anschlag, so daß die Verliersicherheit der Hülse und damit die Sicherung gegen Herausrutschen des Verankerungsseils sicher gegeben ist. Gleichzeitig dient der Anschlagflansch auch als Anschlag für den Auftriebskörper an einen, auf dem Verankerungsseil fest angebrachten Stopperblock, ohne daß die Rotationsfreiheit der Auftriebskörper beeinträchtigt ist. Der Stopperblock begrenzt die Verschieblichkeit der Auftriebskörper unter Auftriebwirkung und sorgt für eine sichere Übertragung der Auftriebskraft auf das Verankerungsseil zu dessen Straffhaltung im Einsatzfall. Im aufgenommenen Zustand können die Stopperblöcke ein zu großes Verrutschen der einzelnen Auftriebskörper, beispielsweise um sie selbst oder die Meßgeräte zu schützen, verhindern. Sie sind bereits aus den Verankerungssystemen mit dem eingangs beschriebenen "Eddygrip" (Nautilus-Prospekt) bekannt und ebenfalls eine Entwicklung des Alfred-Wegener-Instituts. Wie bereits ausgeführt, dient der Anschlagflansch der Fixierung auf dem Formteil unter Auftriebwirkung. Im aufgenommenen Zustand unterliegen die einzelnen Auftriebs­ körper jedoch in erster Linie der Schwerkraft. Um dabei ein Herausrutschen der Formteile aus der zwar fest­ sitzenden, aber nicht festklemmenden Rohrhülse zu verhindern, ist es günstig, wenn in weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung die Rohrhülse in ihrer Endlage mit einem Sicherungsstift im Bereich ihres unteren Endes am Formteil fixierbar ist. Dieser Sicherungsstift wird zwar nur beim Auslegen und Einholen des Verankerungssystem benötigt, ist aber unter Wasser nicht schädlich. Bei dem Sicherungsstift kann es sich beispielsweise um einen einfachen Splint mit einem gespreizten Ende handeln, der ebenfalls ohne Werkzeuge eingesetzt und durch einfaches Zusammendrücken oder Abkneifen seines gespreizten Endes wieder entfernt werden kann, so daß das Aufstecken und das Abnehmen der Auftriebskörper nicht erschwert wird.

Besonders wichtig für die Stabilität eines Verankerungs- Systems ist sein Netto-Auftrieb, das heißt sein echter Auftrieb nach Abrechnung seines Strömungswiderstandes. Da man den Auftrieb für ein Verankerungssystem räumlich nicht beliebig groß machen kann wegen des dann entstehenden hohen Strömungswiderstandes, ist es wichtig, die Masse eines Verankerungssystems zu minimieren. Ausschlaggebend ist dabei der bereits genannte Vorteil der erfindungsgemäßen Verankerungsanordnung, die mit äußerst wenigen zusätzlichen Verbindungselementen auskommt. Wenn dabei gemäß einer auf einen anderen Aspekt abzielenden Ausgestaltung der Erfindung das Formteil mit der integrierten Seilführung, die Rohrhülse und der Sicherungsstift aus einem auftriebsneutralen Material bestehen, kann man diese Elemente aus der Netto- Auftriebliste streichen. Für die Berechnung sind sie damit nicht vorhanden, was sich bei einer größeren Anzahl solcher Elemente bei sehr langen Verankerungssytemen als äußerst günstig erweist. Man kann den Auftriebeffekt sogar noch verstärken, wenn man Formelement, Rohrhülse und Sicherungsstift aus einem Material mit einer Dichte kleiner 1 herstellt.

Es gibt eine ganze Reihe unterschiedlicher Auftriebs­ körper, die geeignet sind für die erfindungsgemäße Vereinigung von Seilführung und Schutzummantelung in einem gemeinsamen Formteil. Die Auftriebskörper können einen Kugelmantel (US-PS 3,423,777, 1965), einen zylindrischen Schutzmantel (US-PS 3,077,614, 1960) oder mehrere kleine, zylindrische Schutzmäntel übereinandergeschichtet ("Ozenographische Verankerungssysteme", Fa. Hagenuk, 1975) aufweisen und ihre Seilführung im Innern ihres Schutzmantels entlang ihrer Mittenachse haben. Derartige Auftriebskörper sind zumeist dauerhaft mit einem porösen Schaum mit großem Luftvolumeneinschluß gefüllt.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungs­ gemäßen Verankerungsanordnung besteht darin, daß das Formteil aus zwei gegeneinanderlegbaren, einen Hohlraum umschließenden Halbschalen besteht, die auf ihrer einen Seite im Bereich der Seilführung nur durch die übergeschobene Rohrhülse verbindbar sind. Aus dem Prospekt "Deep sea glass spheres" der Firma Benthos Inc. (Data sheet 204, 1979) sind zwar Auftriebskörper bekannt, die aus einer Vakuumglaskugel mit einer Kunststoffummantelung (Hardhat) aus zwei Halbschalen aufgebaut sind. Derartige Hardhats weisen aber keine integrierte Seilführung auf und sind damit keine Formteile im Sinne der Erfindung. Sie benötigen zusätzliche Befestigungselemente - beispielsweise den Eddygrip - zur Montage an das Verankerungsseil.

Bei geteilten Schutzummantelungen ist eine einfache Sichtkontrolle des Inneren, beispielsweise der Glaskugeln möglich. Dies wird besonders dadurch vereinfacht, daß der Verschluß der Halbschalen auf der Seilführungsseite ausschließlich durch die einfach übergeschobene Rohrhülse gebildet wird, so daß sich alle genannten Vorteile übertragen. Die Rohrhülse sitzt ausreichend fest und ermöglicht trotzdem das Eindringen von Wasser in die Halbschalen zu Vermeidung von Hohlräumen. Zur Sichtkontrolle der Glaskugel ist es möglich, die beiden Halbschalen ein wenig zu öffnen. Da diese auf der der Seilführung gegenüberliegenden Seite verschraubt sein können, kann dies durch geringes Aufbiegen der nachgiebigen Schalen erfolgen. Die feste Seite kann aber auch durch ein einfaches Scharnier gebildet sein, das aus Teilen der Schalen selbst oder aus zusätzlichen Elementen besteht. Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn die Halbschalen auf ihrer der Seilführung gegenüberliegenden Seite zumindest einen Flansch aufweisen, über den zur Fixierung der beiden Halbschalen zueinander ebenfalls eine der Flanschbreite entsprechend geschlitzte Rohrhülse schiebbar ist. Die Zahl der erforderlichen Verbindungs­ teile wird durch diese Maßnahme weiter verringert. Die Montage wird vereinfacht, es ist auch hier kein Montagewerkzeug erforderlich. Die Halbschalen können zur Sichtkontrolle völlig auseinandergenommen werden, was einen Austausch einer Glaskugel besonders einfach und schnell möglich macht.

Weiterhin können die Halbschalen bei derartigen Ausführungsformen der Erfindung zumindest im Bereich der Seilführung Passungsnuten zur genauen Positionierung zueinander aufweisen. Ein Verrutschen der Halbschalen beim Montieren und ein Aufgehen unter Auftriebswirkung wird durch den zusätzlichen Formschluß sicher verhindert. Eine Passung in Form von Nuten vermeidet zudem zusätzliche Bauteile. Besonders vorteilhaft ist es, wenn entsprechend der nächsten Ausführungsgestaltung der Erfindung die Halbschalen identische Bauteile sind. Dadurch wird die Herstellung der Halbschalen weiter wesentlich vereinfacht. Da stets identische Teile miteinander verbunden werden, ist eine Vorsortierung nicht erforderlich. Auch die Ersatzteillagerhaltung wird vereinfacht. Dies gilt besonders, wenn die Flansche auf beiden Seiten identisch sind, so daß auch die gleichen Rohrhülsen verwendet werden können. Die Herstellung von identischen Teilen als Massenteile mit niedrigem Fertigungsaufwand bringt auch große Vorteile im ökonomischen Bereich.

Nach einer nächsten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Verankerungsanordnung besteht das Verankerungssseilsystem nur aus einem einzigen, ungestört durchgängigen Verankerungsseil. Das bedeutet, daß alle Komponenten nach der "Am-Seil-Methode" mit dem Verankerungsseil verbunden werden. Eingebaute Ketten oder Rahmen sowie vorgefertigte Seilmodule entfallen. Dazu sind alle erforderlichen Teile, auch die Meßgeräte, mit einem Formteil nach der Erfindung versehen, d. h. sie weisen an ihrer Oberfläche eine integrierte Seilführung auf - zumeist wohl in Flanschform an der Außenseite - und können einfach auf das Seil aufgefädelt werden. Eine Sicherung kann wieder durch Überschieben von Rohrhülsen erfolgen. Das Anbringen von flanschförmigen Seilführungen an bereits vorhandene Meßgeräte oder andere Elemente im Verankerungssystem ist mit nur geringem Aufwand durchführbar. Ist eine vertikale Fixierung der Meßgeräte oder der anderen Elementen erforderlich, kann dies in bekannter Weise durch entsprechende Anbringung von Stopperblöcken auf dem Verankerungsseil erfolgen. Die Auslege- und Einholvorgänge werden durch das einfache Aufstecken besonders einfach möglich. Die Anzahl unterschiedlicher Bauelemente wird sehr niedrig. Die Personal-, Material- und Standzeitkosten werden minimiert.

Die folgenden Erläuterungen zu den Darstellungen in den Figuren dienen der weiteren Veranschaulichung der erfindungsgemäßen Verankerungsanordnung. Schematisch und teilweise zur besseren Betrachtung in unterschiedlichen Maßstäben dargestellt sind besonders bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung.

Es zeigen dabei im einzelnen:
die Fig. 1 eine Verankerungsanordnung mit erfindungs­ gemäßen Auftriebskörpern,
die Fig. 2 das Formteil der Auftriebskörper gem. Fig. 1 in der Ansicht,
die Fig. 3 das Formteil der Auftriebskörper gem. Fig. 1 im Schnitt,
die Fig. 4 eine Rohrhülse zum Überschieben auf das Formteil gem. Fig. 1 in der Draufsicht,
die Fig. 5 eine Rohrhülse zum Überschieben auf das Formteil gem. Fig. 1 im Schnitt,
die Fig. 6 eine Ausschnittsvergrößerung des Auftriebs­ körpers gem. Fig. 1 im Bereich der Sicherung,
die Fig. 7 einen Schnitt durch die Sicherung gem. Fig. 6, die Fig. 8 einen Schnitt des Formteils der Auftriebs­ körper gem. Fig. 1 im Bereich der Seilführung,
die Fig. 9 eine weitere erfindungsgemäße Verankerungs­ anordnung mit Auftriebskörpern und
die Fig. 10 eine komplette Verankerungsanordnung für Tiefsee-Einsatz.

Eine in der Fig. 1 dargestellte Verankerungsanordnung 1 in einer Wasserströmung 2 weist ein Verankerungssystem 3 aus Kunststoff (Handelsname Kevlar) auf, an dessen oberem Ende eine Boje 4 und an dessen Fußpunkt über eine Stange 5 ein Grundgewicht 6 befestigt sind. Die Verbindungen erfolgen über Schäkel 7, die jeweils in eine Seilkausch 8 und in einen Ring 9 an der Boje 4 bzw. an dem Grundgewicht 6 eingehakt sind. Zwischen der Boje 4 und dem Grundgewicht 6 ist das Verankerungsseilsystem 3 vertikal straff in der Wasserströmung 2 gespannt. In ihrer Mitte trägt die Stange 5 an einem stabilen Drehlager 10 ein Meßgerät 11. Dieses besteht aus einem Gehäuse 12, in dem ein Meßinstrument - hier ein Strömungsmesser 13 - angeordnet ist. Durch eine dem Meßgerät 11 gegenüberliegende Richtungsfahne 14 dreht sich das Meßgerät 11 in Strömungsrichtung.

Im Bereich des oberen Endes des Verankerungsseilsystems 3 sind drei Auftriebskörper 15 aufgesteckt. Diese werden durch die im Wasser wirkende Auftriebskraft in Pfeilrichtung X nach oben gegen einen Stopperblock 16, der kraftschlüssig mit dem Verankerungsseil 3 verbunden ist und die Auftriebskraft überträgt, gedrückt. Die Auftriebskörper 15 weisen jeweils ein Formteil 17 (Material Kunststoff, auftriebneutral) auf, das in sich einen Schutzmantel 18 und eine Seilführung 19 (in der Figur gestrichelt angedeutet) vereinigt. Die Seilführung 19 befindet sich an der Außenseite 20 des Formteils 17 in einem langen Flansch 21. Das Verankerungsseil 3 ist durch einen linear verlaufenden Einfädelschlitz 22 (in der Figur in der Zeichenebene) in die Seilführung 19 eingelegt worden. Der Einfädelschlitz 22 ist durch Überschieben einer, in Flanschbreite geschlitzten Rohrhülse 23 verschlossen und damit gegen ein Herausrutschen des Verankerungsseils 3 aus dem Einfädelschlitz 22 gesichert worden.

Die Fig. 2 zeigt das Formteil 17 des Auftriebskörpers 15 gemäß Fig. 1 als Einzelteil in der Ansicht. Es besteht aus zwei Kunststoffhalbschalen 24 und 25, die gegen­ einandergelegt sind (Ebene in der Zeichnungsebene) und einen Hohlraum 26, in den beispielsweise eine Vakuum­ glaskugel eingebracht werden kann, umschließen. Auf seiner Außenseite 20, entlang einer Seite 27 weist das Formteil 17 den langen Flansch 21 auf, in dem sich die Seilführung 19 in Form einer länglichen Bohrung entlang des gesamten Flansches 21 befindet (in der Figur gestrichelt angedeutet). Auf einer, der Seilführung 19 gegenüber­ liegenden Seite 28 trägt das Formteil 17 an einer oberen und unteren abgeschrägten Kante 29 und 30 jeweils drei Bohrungen 31. Zur kraftschlüssigen Verbindung der beiden Halbschalen 24 und 25 ist es ausreichend, wenn nur die mittleren Bohrungen 31 mit einer Schraubverbindung versehen werden, so daß die Halbschalen 24 und 25 etwas aufspreizbar sind, solange sie nicht auf der Seite 27 miteinander verbunden sind, beispielsweise zu Kontrollzwecken. In einem unteren Bereich 32 der Seilführung 19 weist das Formteil 17 noch eine weitere Bohrung 33 zu Sicherungszwecken auf.

In der Fig. 3 ist das Formteil 17 in einem Schnitt 1-1 gemäß Fig. 2 dargestellt. Das Formteil 17 ist zweiteilig, seine Halbschalen 24, 25 liegen entlang einer Fügeebene 34 aufeinander. Auf der Außenseite 20 an der Seite 27 mit der Seilführung 19 ist der lange Flansch 21 ebenfalls im Schnitt gezeigt. Er ist aus Materialersparungsgründen gerundet und besteht aus zwei kleinen Halbschalen 35, 36, die in ihrem Innern die Seilführung 19 in Form eines länglichen, runden Hohlraums bilden. Über einen Steg 37 ist der Flansch 21 mit den Halbschalen 24, 25 verbunden. Deutlich zu erkennen ist die Vereinigung der Seilführung 19 über die kleinen Halbschalen 35, 36 und den Steg 37 mit den großen Halbschalen 24, 25 zu dem gemeinsamen Formteil 17. Eine Trennfuge 38, die durch die Zweiteiligkeit des Formteils 17 entsteht, verläuft an einer Außenseite 39 des Flansches 21. Zum Einlegen des Verankerungsseils 3 (nicht dargestellt) in die Seilführung 19 werden die Halbschalen 24, 25 gegenüber ihrer, der Seilführung 19 gegenüber­ liegenden Seite 28 etwas aufgespreizt. Dabei bildet die Trennfuge 38 den linear, parallel zur Seilführung 19 verlaufenden Einfädelungsschlitz 22. Nach Einführen des Verankerungsseils 3 legen sich die kleinen Halbschalen 35, 36 entlang der Fügeebene 34 wieder aneinander an, so daß schon eine erste Sicherung gegen Herausrutschen gegeben ist, die allerdings im Einsatzfall nicht ausreicht.

Zur zuverlässigen Sicherung des Verankerungsseils 3 in der Seilführung 19 ist bei dem linearen Einfädelungsschlitz 22 die Rohrhülse 23 erforderlich. Diese ist in der Fig. 4 als Einzelteil in der Draufsicht dargestellt (nicht gezeigte Bezugszeichen sind den vorangehenden Figuren zu entnehmen). Die Rohrhülse 23 (Material RCH 1000, auftriebneutral) ist zur guten Handhabbarkeit rund und weist einen Überschubschlitz 40 zum Aufschieben auf den Steg 37 des Formteils 17 auf. Ein Innenradius 41 der Rohrhülse 23 ist so bemessen, daß die Rohrhülse 23 in einfacher Passung über den Flansch 21 des Formteils 17 geschoben werden kann. Zum Anschlag gegen das Formteil 17 weist die Rohrhülse 23 einen Anschlagflansch 42 auf, der im in Fig. 5 dargestellten Schnitt II-II gemäß Fig. 4 zu erkennen ist (in Fig. 4 gestrichelt angedeutet). Der Anschlagflansch 42 bildet die obere Begrenzung der Rohrhülse 23, ist ca. 20 mm dick und weist einen Radius 43 auf, der ungefähr dem Seildurchmesser entspricht (Verankerungsseil 3 gestrichelt angedeutet). Die Bemessung einer Länge 44 der Rohrhülse 23 erfolgt nach der Länge des Flansches 21 dergestalt, daß die Rohrhülse 23 die gesamte Flanschlänge überdeckt (in der Fig. 5 unterbrochen dargestellt). Zum Aufschieben der Rohrhülse 23 in der beschriebenen Ausführung wird sie zunächst oberhalb des Formteils 17 auf das Verankerungsseil 3 aufgesteckt und dann mit dem Überschubschlitz 40 über den Flansch 21 und den Steg 37 des Formteils 17 geschoben bis zum Anschlagflansch 42. Die Demontage erfolgt in umgekehrter Reihenfolge.

Zur Sicherung der Rohrhülse 23 im aufgeschobenen Zustand unter Schwerkraftwirkung ist eine Sicherung gemäß der Ausschnittsdarstellung in Fig. 6 erforderlich. Sie befindet sich im unteren Bereich 32 des Formteils 17 und besteht aus der Bohrung 33 (gestrichelt angedeutet), in die ein Sicherungsstift 45 (Material Kunststoff, auftriebneutral) eingeführt ist. Die Rohrhülse 23 weist eine Ausfräsung 46 auf, in die der Sicherungsstift 45 eingreift und so die Hülse 23 sicher auf dem Formteil 17 fixiert. In der Schnittdarstellung III-III gemäß Fig. 6 in Fig. 7 ist der Sicherungsstift 45 im Querschnitt dargestellt. Er sitzt in der Bohrung 33 und durchdringt beide Halbschalen 24, 25 des Formteils 17. An seinem Ende 46 weist er einen Schlitz 47 und Vorsprünge 48 auf. Die Vorsprünge 48 verklemmen den Sicherungsstift 45 im eingesetzten Zustand. Durch Zusammendrücken der Vorsprünge 48 in den Schlitz 47 kann der Sicherungsstift 45 ohne weitere Werkzeuge wieder entfernt werden. Ein Abkneifen der Vorsprünge 48 zur schnellen Demontage ist auch möglich.

Damit die Halbschalen 24, 25 des Formteil 17 beim Überschieben der Rohrhülse 23 (nicht dargestellt) nicht verrutschen, weisen sie im Bereich des Steges 37 an Innenseiten 49, 50 eine trapezförmig verlaufende Passung 51 auf, die ausschnittsweise in Fig. 8 gemäß Schnitt IV-IV in Fig. 3 dargestellt ist. Eine derartige Passung 51 ist in Kunststoff relativ einfach herzustellen, da das gesamte Formteil 17 gegossen wird. Andere Passungsverläufe oder Paßarten, wie beispielsweise Stifte, sind natürlich auch möglich.

In Fig. 9 ist eine andere Variante des erfindungsgemäßen Auftriebskörpers in einer Ansicht von der Seite dargestellt. Ein Formteil 60 weist hierbei zwei Flansche 61, 62 auf, die zueinander beabstandet sind und in Bohrungen 63,64 die Seilführung 19 tragen. Zum Einführen des Verankerungsseiles 3 in die Seilführung sind die Flansche 61, 62 mit schräg verlaufenden Einfädelschlitzen 65, 66 versehen. Das Einführen des Seils 3 ist gestrichelt dargestellt. Eine zusätzliche Sicherung des eingeführten Verankerungsseils 3 ist nicht erforderlich, das das Seil 3 durch die Straffhaltung nicht wieder herausrutschen kann. Bedingung dafür ist allerdings, daß die Enden 67 bis 70 den größtmöglichen Abstand zur Seilführungsachse 71 haben. Bei zu kleinen Flanschen müssen deshalb zusätzliche Sicherungsmaßnahmen ergriffen werden.

Die Fig. 10 zeigt eine komplette Verankerungsanordnung 80 in Tiefsee-Einsatz. Hierbei besteht das Verankerungsseil­ system 3 aus einem einzigen, ungestört durchgängigen Verankerungsseil 81. Die Montage einer solchen Anordnung 80 ist besonders einfach, da alle Zwischenglieder zum Einbau von Seilabschnitten, Ketten, Stangen oder Rahmen entfallen. Das einzige Verankerungsseil 81 wird zwischen einer Boje 82, die über eine Leine 83 mit Schwimmern 84 verbunden ist, und einem Grundgewicht 85 gehalten. Zur Straffhaltung dienen Auftriebskörper 86, die Formteile 87 aus zwei Halbschalen 88 aufweisen, die in ihrem Aufbau vollständig symmetrisch und identisch sind. Sowohl am Seil 81 als auch an der dem Seil gegenüberliegenden Seite 89 werden die Halbschalen 88 durch Rohrhülsen 90 miteinander verbunden. Die Auftriebskraftübertragung erfolgt über Stopperblöcke 91. Unterhalb der Auftriebskörper 86 sind Meßgeräte 92 ebenfalls mit der "Am-Seil-Methode" mit dem Verankerungsseil 81 verbunden. Sie weisen dazu Seilführungen 93 und Sicherungen 94 nach den bereits 10 beschriebenen Arten auf und sind festgelegt jeweils zwischen zwei Stopperblöcken 91.

Ein durch die erläuterten Maßnahmen schnell und einfach möglicher Auf- und Abbau einer kompletten Verankerungs­ anordnung bedeutet eine große Kostenverringerung auf dem Gebiet der Verankerungsanordnungen, da Arbeitszeit und Material und damit Standzeit und Staufläche auf kostenintensiven Forschungsschiffen mit ihrer hoch­ spezialisierten Mannschaft und Equipment minimiert werden können.

Claims (12)

1. Anordnung zur stationären Positionierung von Meßgeräten in Wasserströmungen mit einem die Meßgeräte tragenden Verankerungsseilsystem, das zur Straffhaltung gegenüber einem Fußpunkt schutzummantelte Auftriebskörper aufweist, die über eine Seilführung frei dreh- und verschiebbar mit dem Verankerungsseil verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Seilführung (19, 93) direkt mit dem Schutzmantel (18) für den Auftriebskörper (15, 86) in einem gemeinsamen Formteil (17, 60, 87) vereinigt und mit einem, gegen Heraus­ rutschen gesicherten Einfädelschlitz (22, 65, 66) für das Verankerungsseil (3, 81) zum unmittelbaren Aufstecken des Formteils (17, 60, 87) auf das Verankerungsseil (3, 81) an jeder beliebigen Stelle versehen ist.

2. Verankerungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die integrierte Seilführung (19, 93) auf der Außenseite (20) des Formteils (17, 60, 87) angeordnet ist.

3. Verankerungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die integrierte Seilführung (19) aus zumindest einem Flansch (61, 62) besteht, der einen schräg verlaufenden Einfädelschlitz (65, 66) aufweist, bei dem Abschnitte (67 . . . 70) entlang seiner Erstreckung in größtmöglicher achsparalleler Entfernung von der Seilführungsachse (71) liegen.

4. Verankerungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die integrierte Seilführung (19, 93) aus zumindest einem Flansch (21) besteht, der einen parallel zur Seil­ führungsachse linear verlaufenden Einfädelschlitz (22) aufweist, der durch eine überschiebbare, der Flanschbreite entsprechend geschlitzte Rohrhülse (23, 90) verschließbar ist.

5. Verankerungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrhülse (23, 90) an ihrem oberen Ende einen Anschlag­ flansch (42) aufweist, bis zu dem sie auf das Formteil (17, 87) aufschiebbar ist.

6. Verankerungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrhülse (23, 90) in ihrer Endlage mit einem Sicherungsstift (45) im Bereich (32) ihres unteren Endes am Formteil (17, 87) fixierbar ist.

7. Verankerungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Formteil (17, 87) mit der integrierten Seilführung (19, 93), die Rohrhülse (23, 90) und der Sicherungsstift (45) aus einem auftriebneutralen Material bestehen.

8. Verankerungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Formteil (17, 87) aus zwei gegeneinanderlegbaren, einen Hohlraum (26) umschließenden Halbschalen (24, 25, 88) be­ steht, die auf ihrer einen Seite (27) im Bereich der Seil­ führung (19, 93) nur durch die übergeschobene Rohrhülse (23, 90) miteinander verbunden sind.

9. Verankerungsanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbschalen (88) auf ihrer der Seilführung (93) gegenüberliegenden Seite (89) zumindest einen Flansch aufweisen, über den zur Fixierung der beiden Halbschalen (88) zueinander ebenfalls eine, der Flanschbreite ent­ sprechend geschlitzte Rohrhülse (90) schiebbar ist.

10. Verankerungsanordnung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbschalen (24, 25, 88) zumindest im Bereich der Seil­ führung (19, 93) Passungsnuten (51) zur genauen Positionie­ rung zueinander aufweisen.

11. Verankerungsanordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbschalen (88) identische Bauteile sind.

12. Verankerungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verankerungsseilsystem (80) nur aus einem einzigen, ungestört durchgängigen Verankerungsseil (81) besteht.