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Diese Erfindung bezieht sich auf einen schwimmenden Wellendämpfer,
welcher wirksam Wellen abschwächt, und insbesondere auf einen
schwimmenden Wellendämpfer, welcher wirksam Wellen verschiedener
Geschwindigkeit und Höhe dämpfen kann.
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Aus dem Stand der Technik bekannte Mittel zum Abschwächen oder
Dämpfen von Wellen umfassen Wellenbrecher vom ortsfesten Typ und
Wellendämpferblöcke vom zusammengesetzten Typ. Wenn ein
Wellenbrecher vom ortsfesten Typ gebaut wird, wird ein hoher Bruchstein-
Hügel usw. auf dem Wassergrund errichtet, auf welchem dann ein
Betonwellenbrecher gebaut wird. Dieser benötigt eine umfassende
Materialmenge, und der Fortschritt der Bauarbeiten hängt in großem Maße
von den Witterungsbedingungen ab. Deshalb ist dieses Vorgehen teuer und
zeitaufwendig.
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Dagegen wird ein Wellendämpferblock vom zusammengesetzten Typ an
einem anderen Ort vorgefertigt, ohne notwendigerweise vom Wetter usw.
beeinflußt zu werden, und dann im Wasser zusammengesetzt. Deshalb hat
dieser Typ bezüglich Kosten und Zeit Vorteile gegenüber dem
Wellenbrecher vom ortsfesten Typ.
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Allerdings ist es bei den Wellendämpferblöcken vom zusammengesetzten
Typ notwendig, entsprechend der vorausgesagten Art der Wellen,
abzuschätzen, wieviele Wellendämpferblöcke an einer gegebenen Stelle
aufzustellen sind. Folglich kommt es oft vor, daß eine überschüssige
Anzahl von Wellendämpferblöcken vorgesehen wird. Ferner werden dann,
wenn auf die Blöcke aufgrund eines Sturms wiederholt ungewöhnlich hohe
Wellen auftreffen, manchmal die Wellendämpferblöcke weggespült und
gehen verloren. Deshalb besteht bei Wellendämpferblöcken vom
zusammengesetzten Typ ebenfalls das Problem, daß die
Instandhaltungskosten und Baukosten hoch sind.
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Die US-A-3 863 455 und die GB-A-1 529 113 offenbaren jeweils einen
schwimmenden Wellendämpfer umfassend einen Aufbau, der dazu
eingerichtet ist, auf der Oberfläche einer Wassermasse zu schwimmen, und
der durch Zugelemente mit jeweiligen Ankern verbunden ist.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein schwimmender Wellendämpfer
vorgesehen, umfassend einen Aufbau, der dazu eingerichtet ist, auf der
Oberfläche einer Wassermasse zu schwimmen, wobei der Aufbau zwei
oder mehr Haupt-Wellendämpferkörper umfaßt, deren gegenuberliegende
Endabschnitte gelenkig miteinander verbunden sind, und zwei
Zugelemente, von denen jedes ein mit einem freien Endabschnitt von
jeweils einem der Haupt-Wellendämpferkörper verbundenes erstes Ende
und ein mit einem zugehörigen Anker verbundenes zweites Ende aufweist,
so daß die Wellendämpferkörper an der Wasseroberfläche in einer im
wesentlichen "umgekehrt V"-förmigen Anordnung gehalten sind.
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In einer Ausbildungsform der Erfindung ist ein als ein Kegel ausgebildeter
Stützkörper zwischen den oberen Abschnitten der
Haupt-Wellendämpferkörper angeordnet.
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Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung kann eine reflektierter
Konvektion vorbeugende Platte zwischen jedem
Haupt-Wellendämpferkörper und dem ersten Ende des zugeordneten Zugelements angeordnet
sein.
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Darüber hinaus, gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung, kann der
oder jeder Haupt-Wellendämpferkörper einen Schwimmkörper in Form eines
an diesem angebrachten Kunstharzrohres aufweisen.
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Somit schwimmt bei einem erfindungsgemäßen schwimmenden
Wellendämpfer ein Haupt-Wellendämpferkörper auf der Wasseroberfläche
und dämpft Wellen. Folglich wird bei Wellenzuständen verschiedener Höhe
und Geschwindigkeit eine wirksamere Wellendämpfung erzielt. Zusätzlich
sind dann, wenn aufgrund eines Sturmes ungewöhnlich hohe Wellen
auftreten, die Haupt-Wellendämpferkörper aufgrund der konstanten Länge
der Zugelemente untergetaucht, wodurch der Effekt hoher Wellen
vermieden wird, während die Haupt-Wellendämpferkörper vor
Beschädigung geschützt werden.
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Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun beispielhaft und mit
Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben werden, in welchen:
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Fig. 1 eine vertikale Schnittansicht eines Haupt-Wellendämpferkörpers
eines erfindungsgemäßen schwimmenden Wellendämpfers ist,
welcher später zu beschreiben ist;
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Fig. 2 eine vergrößerte Schnittansicht ist, welche zeigt, wie ein
Kunstharzrohr in einer unterteilten Kammer des
Wellendämpferkörpers vorgesehen sein kann;
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Fig. 3 eine vergrößerte Teilansicht eines Stützschwimmers ist;
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Fig. 4 eine Teildraufsicht eines Zugelements des schwimmenden
Wellendämpfers ist;
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Fig. 5 eine vergrößerte teilweise weggeschnittene Teildraufsicht des
Zugelements ist;
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Fig. 6 eine vergrößerte teilweise weggeschnittene Teildraufsicht eines
weiteren Ausführungsbeispiels des Zugelements ist;
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Fig. 7 eine teilweise weggeschnittene Teildraufsicht ist, welche noch
eine weitere Ausführungsform des Zugelements zeigt;
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Fig. 8 eine Seitenansicht eines schwimmenden Wellendämpfers eines
ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung ist;
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Fig. 9 eine Seitenansicht ist, die einen anderen Betriebszustand des
schwimmenden Wellendämpfers aus Fig. 9 darstellt;
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Fig. 10 eine Seitenansicht ist, die einen weiteren Betriebszustand des
schwimmenden Wellendämpfers aus Fig. 8 und 9 zeigt;
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Fig. 11 eine Seitenansicht eines schwimmenden Wellendämpfers eines
zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung ist;
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Fig. 12 eine Seitenansicht eines schwimmenden Wellendämpfers eines
dritten Ausführungsbeispiels ist; und
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Fig. 13 eine Seitenansicht ist, die einen weiteren Betriebszustand des
schwimmenden Wellendämpfers aus Fig. 12 darstellt.
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Zunächst bezugnehmend auf Fig. 1 bis 8, ist ein
Haupt-Wellendämpferkörper 1 aus einem auf einer Wasseroberfläche schwimmenden Material
oder mit einem auf einer Wasseroberfläche schwimmenden Aufbau
hergestellt, und ist mit einem Hohlzellenaufbau unter Verwendung eines
Materials ausgebildet, welches in hohem Maße wasserdicht oder derart
behandelt ist, daß es wasserdicht ist.
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Im Inneren des Körpers 1 sind eine Mehrzahl von Kammern 9 durch
zwischenliegende Aufteilungsplatten 8 eingegrenzt. In jeder Kammer 9 sind
Kunstharzrohre 10 verschiedener lnnendurch messer als Auftriebskörper
vorgesehen.
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Die Rohre 10 können beispielsweise aus einem Kunstharzmaterial geringer
Kosten, wie beispielsweise PVC, hergestellt sein. Da die Dichte des
Kunstharzmaterials selbst klein genug ist, daß dieses auf Wasser
schwimmt, hat der Haupt-Wellendämpferkörper 1 einen zufriedenstellenden
Auftrieb. Zusätzlich ist, da das Harz zu Rohren geformt, ein großes
Luftvolumen im Inneren der Kammer 9 abgedichtet. Folglich weist der
Haupt-Wellendämpferkörper 1 hohen Auftrieb auf. Darüber hinaus ist er in
hohem Maße gegen durch Wasser hervorgerufene Korrosion beständig, da
der Schwimmkörper aus den Kunstharzrohren 1Q gebildet ist. Zusätzlich
kann ein Auswechseln des Körpers leicht durchgeführt wird.
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Es ist möglich, geschäumtes Harzmaterial 11 in den kammern 9
vorzusehen, wie in Fig. 2 gezeigt, so daß Luftzwischenräume zwischen den
Kunstharzrohren 10 aufgefüllt werden, wodurch der Körper 1 mit einem
noch größeren Auftrieb versehen wird.
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Um den Auftrieb des Körpers 1 noch weiter zu vergrößern, kann auch ein
Stützschwimmer vorgesehen sein, wie in Fig. 3 gezeigt. Der
Stützschwimmer umfaßt zwei Kunstharzrohre 10, welche mit einem
Riemen 13 umwickelt und dadurch an einem Rahmenkörperabschnitt 12
des Körpers 1 befestigt sind, welcher in Form eines H-Stahles ausgebildet
ist.
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Genauer gesagt steht der Riemen 13 zur Befestigung der Rohre 10 an
einem oberen Teil (oder oberen und unteren Teilen) des
Rahmenkörperabschnitts 12 in einem Zwischenabschnitt desselben in
engem Kontakt mit den Außenumfängen der Rohre 10, während die Enden
des Riemens am Rahmenkörperabschnitt 12 über Bolzen 14 befestigt sind.
Deshalb sind die Rohre 10 derart angebracht, daß sich diese nicht leicht
vom Rahmenkörperabschnitt 12 ablösen. Eine Verwendung derartiger
Befestigungsmittel fir die außenliegenden Rohre 10 macht es leicht, den
Haupt-Wellendämpferkörper 1 mit zufriedenstellendem Auftrieb zu
versehen, selbst wenn der durch die innerhalb des Körpers 1 angebrachten
Rohre 10 vorgesehene Auftrieb nicht ausreichend ist. Zusätzlich ist das
Entfernen und das Anbringen der außenliegenden Rohre 10 sehr einfach.
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Ein Zugelement 2 ist in Fig. 4 gezeigt, wobei ersichtlich ist, daß dieses
abgedichtete Rohrkörper 5 in geeigneten Längen umfaßt, welche in einer
derartigen Weise verbunden sind, daß sie relativ zueinander schwenkbar
sind. Die abgedichteten Rohrkörper 5 sind erneut in Fig. 5 gezeigt, wobei
man erkennen kann, daß eine Abdeckung 51 an jedem Ende jedes Rohres
angebracht und damit verschweißt ist, um das Rohr derart zu verschließen,
daß sein Innenraum hermetisch abgedichtet ist. Ein Verbindungsring 52 ist
an der Abdeckung 51 befestigt.
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Die abgedichteten Rohrkörper 5 sind aus einem in hohem Maße zugfesten
Material mit einem Klebstoff 54 (Fig. 6) auf Epoxybasis hergestellt, welcher
deren Innenseite umgibt. Ferner, wie in Fig. 6 gezeigt, sind eine Mehrzahl
von in hohem Maße zugfesten Elementen 53 darin eingeschlossen. Die
Elemente 53 können beispielsweise Drahtseile, Klaviersaitendrähte,
Alamidfasern, Kohlefasern oder andere in hohem Maße zugfeste
Metalldrähte oder Fasern auf Kunstharzbasis sein.
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Darüber hinaus sind die in hohem Maße zugfesten Elemente 53
beispielsweise von einem Klebstoff 54 auf Epoxybasis umhüllt oder mit
diesem imprägniert, um die Elemente 53 zusammen zu integrieren. Zu
diesem Zeitpunkt sind die hoch zugfesten Elemente 53 auch in jedem
abgedichteten Rohrkörper 5 integriert. Um die Zugfestigkeit der
Zugelemente 2 zu steigern ist es möglich, eine geeignete Anzahl von
abgedichteten Rohrkörpern 5 zu einem Bündelkörper 6 zu bündeln, wie in
Fig. 7 gezeigt. Es ist dann auch möglich, den Bündelkörper in einem
abgedichteten Rohrkörper 5a einzuschließen, wie durch die
strichpunktierten Linien in Fig. 7 gezeigt.
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Somit weisen die aus hermetisch abgedichteten Rohren hergestellten
Zugelemente 2 selbst Auftrieb auf. Da diese auch eine begrenzte Länge
aufweisen, ist deren Handhabung wesentlich leichter. Verglichen mit einem
herkömmlichen Zugelement, beispielsweise einer Kette, können die
Herstellungskosten der Zugelemente 2 wesentlich reduziert werden.
Zusätzlich kann auch deren Festigkeit beträchtlich erhöht werden. Darüber
hinaus kann die Funktion des Haupt-Wellendämpferkörpers 1 vorteilhaft
verbessert werden, ohne den Auftrieb des Körpers 1 zu reduzieren.
Natürlich ist es nichtsdestoweniger möglich, herkömmliche Zugelemente,
wie beispielsweise Ketten, anstelle der oben beschriebenen Elemente 2
einzusetzen.
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Fig. 8 stellt einen schwimmenden Wellendämpfer eines ersten
Ausführungsbeispiels der Erfindung dar, welcher einen verbundenen
Aufbaukörper umfaßt, der in einer im wesentlichen "umgekehrt V"-
förmigen Anordnung auf der Wasseroberfläche W schwimmt. Ein Paar von
Haupt-Wellendämpferkörpern 1A und 1B sind mit ihren gegenüberliegenden
Endabschnitten mittels eines Gelenks H schwenkbar verbunden.
Zugelemente 2 und 2 sind mit ihren ersten Enden mit den freien
Endabschnitten der jeweiligen Körper 1A und 1B verbunden, und zweite
Enden sind mit den jeweiligen auf dem Wassergrund B angebrachten
Ankern A verbunden. Ein Stützkörper 16 ist zwischen den Haupt
Wellendämpferkörpern 1A und 1B angeordnet.
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Somit schwimmen die Körper 1A und 1B auf der Wasseroberfläche W in
einer aufrechten Weise in einer im wesentlichen "umgekehrt V"-förmigen
Anordnung, wobei sich die Zugelemente 2 im wesentlichen vertikal
erstrecken. Als Ergebnis ist es möglich, die Vorrichtung derart anzubringen,
daß der Raum zwischen den Ankern A so eng ist, daß er sich der Breite
eines Wellenbrechers des ortsfesten Typs nähert.
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Der Stützkörper wird als ein zusätzliches Element eingesetzt, wenn der
Auftrieb der Haupt-Wellendämpferkörper 1A und 1B nicht ausreichend ist.
Er ist im wesentlichen als Kegel ausgebildet und ist aufgebaut, um wie die
Körper 1A und 1B auf Wasser zu schwimmen. Er ist derart angeordnet,
daß er sich auf der Wasseroberfläche W nicht umdreht, indem er mit einem
schwereren Abschnitt 16a an seinem unteren Ende ausgebildet ist.
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Folglich muß dann, wenn der Auftrieb der Körper 1A und 1B ausreichend
groß ist, der Stützkörper 16 nicht eingesetzt werden. Allerdings hat der
Körper 16 auch die Funktion, die Körper 1A und 1B in deren "umgekehrt
V"-förmigen Anordnung zu halten. Deshalb ist es bevorzugt, daß der
Körper 16 zwischen den Körpern 1A und 1B angeordnet ist.
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Auch wenn der Stützkörper 16 zwischen den Haupt-Wellendämpferkörpern
1A und 1B angeordnet ist, ist es möglich, die unteren Enden der Körper 1A
und 1B mit dem Körper 16 durch Anschlagselemente 1a und 1b zu
verbinden, wie in Fig. 8 mit Strichlinien gezeigt. Es ist möglich, die
Elemente 1a und 1b durch ein Drahtseil oder dergleichen zu ersetzen, um
den Stützkörper 16 mit den Körpern 1A und 1B zu verbinden. Alternativ
kann der obere Abschnitt des Körpers 16 mit dem Gelenk H verbunden
sein.
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Fig. 9 zeigt, wie die Körper 1A und 1B den Aufprall von Wellen aufnehmen.
Zu diesem Zeitpunkt neigen sich die Körper in Strömungsrichtung, um die
Wellen zu dämpfen. Zum selben Zeitpunkt kommt der Stützkörper 16 in
engen Kontakt mit der Innenseite des Körpers 1A wie in Fig. 9 gezeigt,
während verhindert wird, daß die Körper 1A und 1B im Wasser
untertauchen. Der Stützkörper 16 hat auch die Funktion, daß die Körper 1A
und 1B sobald wie möglich wieder ihren wie in Fig. 8 gezeigten
ursprünglichen aufrechten Zustand einnehmen
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Fig. 10 zeigt die Funktionsweise des schwimmenden Wellendämpfers aus
Fig. 8 und 9, wenn die Wellen aufgrund eines Sturms ungewöhnlich hoch
werden. In diesen Fällen können die Wellendämpfer nicht länger
zufriedenstellend die Wellen dämpfen, und könnten ünter extremen
Bedingungen zerstört werden, wenn die Haupt-Wellendämpferkörper 1A
und iB nicht untertauchen könnten, um derartige nachteiligeeffekte zu
vermeiden, da die Länge der Zugelemente 2 geeignet festgelegt ist. Es ist
auch möglich, die Dämpfer durch Auf- und Abwickeln der Zugelemente 2
unterzutauchen, indem entfernt ein Drehmotor (nicht dargestellt) in Betrieb
genommen wird.
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Fig. 11 stellt ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
dar; bei welchem vier Haupt-Wellendämpferkörper 1A, 1B, 17A und 17B
miteinander verbunden sind, um einen schwimmenden Wellendämpfer mit
gesteigerter Leistungsfähigkeit auszubilden.
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e Genauer gesagt sind die sich gegenüberliegenden Enden der vier Körper
1A, 1B, 17A und 17B an Gelenken H miteinander verbunden. Zusätzlich
sind die Zugelemente 2 gleitend mit jeweils an einer Seitenfläche der
Haupt-Wellendämpferkörper 1A, 1B, 17A und 17B angebrachten Rollen 18
in Eingriff. Die anderen Enden der Zugelemente sind mit auf dem
Wassergrund B befindlichen Ankern A verbunden.
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Somit sind in diesem Ausführungsbeispiel die Haupt-Wellendämpferkörper
1A, 1B, 17A und 17B miteinander durch einen Verlauf eines Endabschnitts
jedes Zugelements 2 über die an den oberen und unteren Außenenden der
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Körper 1A, 1B, 17A und 17B angeordneten Rollen 18 verbunden. Als
Ergebnis können Wellen in einer großen Spanne der Wasseroberfläche W
bis im wesentlichen unter Wasser gedämpft werden.
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In diesem Ausführungsbeispiel sind die Haupt-Wellendämpferkörper 1A,
1B, 17A und 17B aufrecht in einer "umgekehrt V"-Form mittels Gelenken
angeordnet. Alternativ können allerdings drei oder mehr Haupt-
Wellendämpferkörper miteinander verbunden und dann zusammen über ein
Gelenk H gekoppelt sein.
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Fig. 12 und 13 zeigen ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung, in
welchem reflektierter Konvektion vorbeugende Platten 19 mit Haupt-
Wellendämpferkörpern 1A, 1B, 17A und 17B verbunden sind, welche
entsprechend dem zweiten Ausführungsbeispiel über Gelenke A angeordnet
sind. Zusätzlich ist ein Ende jedes Zugelements 2 mit jeder Platte 19
verbunden. Somit können Wellen in einer größeren Spanne gedämpft
werden. Zusätzlich werden dann, wenn die Ausrüstung aufgebaut wird,
beispielsweise an einer Sandbank oder einer anderen seichten Stelle, vom
Wassergrund reflektierte Wellen, welche von geschwächten Wellen
verursacht wurden, an den reflektierter Konvektion vorbeugenden Platten
19 geschwächt, wodurch der Wellendämpfungseffekt verbessert wird. Mit
Ausnahme des eben Beschriebenen ist der Aufbau und die Funktion des
dritten Ausführungsbeispiels gleich zum zweiten Ausführungsbeispiel, und
an passenden Stellen werden dieselben Bezugszeichen verwendet.
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Somit wird in Übereinstimmung mit den oben beschriebenen
Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung der Haupt-
Wellendämpferkörper dazu gebracht, durch die Wellenkräfte immer auf der
Wasseroberfläche zu schwimmen. Deshalb kann eine wirksamere
Wellendämpfung erzielt werden. Zusätzlich wird der
Wellendämpfungseffekt
angemessen und schnell entsprechend dem Wasserpegel und der
Größe und Geschwindigkeit der Wellen verändert. Zusätzlich ist der
nachteilige Effekt der Wellen automatisch durch Untertauchen des Haupt-
Wellendämpferkörpers beseitigt, selbst wenn aufgrund eines Sturms usw.
Wellen ungewöhnlich hoch sind. Im Gegensatz dazu verursachen die
herkömmlichen Wellenbrecher des ortsfesten Typs oder
Wellendämpferblöcke des zusammengesetzten Typs eine Veränderung oder
Verschmutzung der Umwelt, da Wasserströmung zwischen der Oberfläche
und dem Anker blockiert ist, oder Strömungscharakteristiken in der
Umgebung verändert werden könnten. Dagegen werden mit den
vorliegenden Ausführungsbeispielen keine derartigen nachteiligen Effekte
verursacht. Zusätzlich kann die Errichtungsarbeit sehr einfach durchgeführt
und innerhalb einer kurzen Zeit fertiggestellt werden. Ferner können die
Errichtungskosten stark reduziert werden.
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Es ist auch möglich, die Baubreite der den Haupt-Wellendämpferkörper
sichernden Anker auf dieselbe Breite, wie die eines Wellenbrechers vom
ortsfesten Typs, zu reduzieren. Folglich können Schiffe sicher nahe an den
Haupt-Wellendämpferkörper steuern.
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e Ferner kann ein als ein Kegel ausgebildeter Stützkörper zwischen den
oberen Abschnitten der in einer "umgekehrten V"-Form angeordneten
Wellendämpferkörper angeordnet sein. Somit können die Haupt-
Wellendämpferkörper in eine stabile Lage gebracht werden, während sie
auf der Wasseroberfläche im wesentlichen in einer "umgekehrt V"-Form
schwimmen.
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Darüber hinaus können die reflektierter Konvektion vorbeugenden Platten
mit den Haupt-Wellendämpferkörpern verbunden sein. Somit können, dort
wo der schwimmende Wellendämpfer auf einer Sandbank oder einer
anderen seichten Stelle aufgebaut ist, von dem Wassergrund reflektierte
Wellen, die durch gedämpfte Wellen verursacht wurden, wirksam
geschwächt werden, was somit den Wellendämpfungseffekt beträchtlich
steigert.
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Es ist somit ersichtlich, daß die vorliegende Erfindung wenigstens in ihren
bevorzugten Ausführungsformen eine schwimmende
Wellendämpfervorrichtung vorsieht, welche in wirtschaftlicher Hinsicht vorteilhaft ist,
extrem einfach und schnell errichtbar ist, frei von Risiken ist, durch
ungewöhnlich hohe Wellen weggespült zu werden, und Wellen wirksam
mittels eines einfachen Aufbaus dämpfen kann.