EP1099623A2 - Aufblasbare Trennwand zur Reduzierung freier Oberflächen - Google Patents

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EP1099623A2
EP1099623A2 EP00123950A EP00123950A EP1099623A2 EP 1099623 A2 EP1099623 A2 EP 1099623A2 EP 00123950 A EP00123950 A EP 00123950A EP 00123950 A EP00123950 A EP 00123950A EP 1099623 A2 EP1099623 A2 EP 1099623A2
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EP
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sack
section
bulkhead
inflated
inflatable
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Ulrich Dr. Schleicher
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Diehl BGT Defence GmbH and Co KG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B43/00—Improving safety of vessels, e.g. damage control, not otherwise provided for
    • B63B43/02—Improving safety of vessels, e.g. damage control, not otherwise provided for reducing risk of capsizing or sinking
    • B63B43/04—Improving safety of vessels, e.g. damage control, not otherwise provided for reducing risk of capsizing or sinking by improving stability
    • B63B43/045—Improving safety of vessels, e.g. damage control, not otherwise provided for reducing risk of capsizing or sinking by improving stability by decreasing the free surface effect of water entered in enclosed decks

Definitions

  • the invention relates to a security system for ships, especially for ferries such as ro / ro ships.
  • Such a security system against ingress of water the deck of a ferry in extreme wave heights or in the event of accidents, with extendable watertight partitions Limiting water ingress is known from DE 196 10 418 A1 known.
  • the deck has at least one inflatable sack arranged through flexible stiffening devices against tipping or Pushing away stabilized and by side devices is connectable to the walls of the ship.
  • the flexible Stiffeners serve the Root bending moment of the inflated sack when partitioning to withstand water intrusion.
  • the flexible Stiffening device is there, for example, as in the gas bag integrated scissor grid or through roller shutters or Fall barriers formed by the ceiling of the deck be lowered.
  • Another option is there in tapes inside the inflatable bag integrate through the in the inflated state of the rectangular cross section of the bulkheads more or less exactly is determined, i.e. the cuboid shape of the bulkhead forming inflated sack leaves wishes there open.
  • the width and the height h by bh 2/6 is given, it follows that for the same area of the bending resistance moment is greater, the smaller the width b and the greater the height h, that is, the thinner and the higher the rectangular cross section of the bar.
  • a thin bar that is prevented from dodging therefore has a very large bending moment.
  • the inventor of the present proposal has recognized that the said beam can also be a cloth if it is stretched in such a way that it cannot deflect or bulge.
  • the flexible stiffening device of at least one cloth is formed to the the bulkhead condition of the sack determining longitudinal edges of the sack is fixed and that Inner cross section of the sack in the inflated bulkhead condition exactly spanned.
  • the at least one inside of the inflatable sack provided in the inflated state of the sack due to the sack's internal pressure taut. Said internal pressure is trying to Rectangular cross section into a circular cross section convict, but that is not possible because that at least one cloth on the bulkhead condition of the sack determining longitudinal edges of the sack fixed on the inside is.
  • the bulkhead i.e. the bulkheads rectangular Cross section through water entering the ship from laterally loaded on the outside
  • the bulkhead is deformed, i.e. their rectangular cross section turned into a diamond
  • the Cross-sectional area is reduced accordingly.
  • Out of it results in an unchanged surface of the bulkhead Reduction of bulkhead volume.
  • Pressure increase inside the bulkhead This pressure increase causes the at least one inside the bulkhead existing cloth is tightened tighter, i.e. the at least one cloth takes the mentioned root bending moment reliably on.
  • the flexible Stiffening device not from a single cloth, but is formed by a number of strips of cloth, which in Longitudinal direction of the sack - in its circumferential direction are provided next to each other.
  • the distance the distance between the cloth strips Bands correspond as they are in the DE cited at the beginning 196 10 418 A1 are provided.
  • the security system according to the invention has the advantage on that the manufacturing effort is low, from what correspondingly low manufacturing costs result. Also from a maintenance point of view, this is the invention Security system very advantageous because of the corresponding Bulkhead according to the invention is virtually maintenance-free.
  • FIG. 1 shows a spatial representation of a Section of the security system 10 for ships such as Ferries or the like with at least one inflatable bag 12, which is collapsible in small volumes and which in inflated condition a bulkhead rectangular Cross section (see also Figures 2 and 3) against penetrating water forms.
  • the at least one inflatable bag 12 is for example in or on the Floor 14 of the ship's foreclosure deck in one suitable housing provided.
  • a flexible one Stiffener 18 attached by at least a cloth or a number of cloth strips 20 formed is.
  • the cloth strips 20 provided side by side in the longitudinal direction of the bag 12. You are in the bulkhead condition of the sack 16 determining longitudinal edges 22 of the bag 12 fixed, as well can be seen from Figure 2.
  • the cloth strips 20 are made made of a low-stretch or inextensible material.
  • the square or rectangular cross section of the at least an inflated sack 12, i.e. the Scotsman through whom on the inside of the sack 12 on the longitudinal edges 22 fixed cloth strips 20 determined and forced.
  • FIG 3 illustrates the operation of the Security system 10 or the bag 12 in the inflated Bulkhead condition of rectangular cross-section.
  • the said Cross section is designated by F1.
  • the deformed cross section is by a dash-dotted line clarified and labeled F2.
  • the diamond-shaped Cross section F2 is smaller than that by the factor cos ⁇ unloaded cross section F1, where ⁇ is the angle between the Face of the unloaded and with the water pressure P loaded Scotsman.
  • This reduction in Cross-sectional area F2 ⁇ F1 increases the Pressure inside the bulkhead, which is exposed to water pressure is designated with p2.
  • the result of this pressure increase that the cloth strips 20 are stretched tighter, i.e. the cloth strips 20 are like a bar.
  • the tighter cloth strips 20 can do that on them absorb the acting root bending moment better, since they stand even better, as has been stated.
  • the distance of the cloth strips 20 in the longitudinal direction of the The bulkhead is characterized by the desired dimensional stability of the Security system 10 determines.
  • the cross-sectional area of the at least one inflatable Sackes 12 in the inflated bulkhead condition can rectangular, trapezoidal, triangular or the like. his.

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Abstract

Es wird ein Sicherungssystem (10) für Schiffe mit mindestens einem aufblasbaren Sack (12) beschrieben, der im aufgeblasenen Zustand mittels einer im Inneren (16) des Sackes (12) vorgesehenen flexiblen Versteifungseinrichtung (18) eine Schotte eckigen Querschnitts bildet. Die flexible Vesteifungseinrichtung (18) ist von mindestens einem Tuch oder vorzugsweise von einer Anzahl Tuchstreifen (20) gebildet, die in Längsrichtung des Sackes (12) nebeneinander vorgesehen und an den den Abschott-Zustand des Sackes (12) bestimmenden Längskanten (22) des Sackes (12) fixiert sind. Im aufgeblasenen Abschott-Zustand überspannen die Tuchstreifen (20) den Innenquerschnitt des Sackes (12) straff. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Sicherungssystem für Schiffe, insbesondere für Fährschiffe wie Ro/Ro-Schiffe.
Ein solches Sicherungssystem gegen eindringendes Wasser in das Deck eines Fährschiffes bei extremen Wellenhöhen oder bei Havarien, wobei ausfahrbare wasserdichte Trennwände den Wassereinbruch begrenzen, ist aus der DE 196 10 418 A1 bekannt. Bei diesem bekannten Sicherungssystem ist am Boden des Decks wenigstens ein aufblasbarer Sack angeordnet, der durch flexible Versteifungseinrichtungen gegen Kippen oder Wegdrücken stabilisiert und durch seitliche Vorrichtungen mit den Wänden des Schiffes verbindbar ist. Die flexiblen Versteifungseinrichtungen dienen dazu, dem Wurzelbiegemoment des aufgeblasenen Sacks beim Abschotten von eingedrungenem Wasser zu widerstehen. Die flexible Versteifungseinrichtung ist dort bspw. als in den Gassack integriertes Scherengitter oder durch Rolladen oder Fallgitter gebildet, die von der Decke des Decks herabgelassen werden. Eine andere Möglichkeit besteht darin, in das Innere des aufblasbaren Sackes Bänder zu integrieren, durch die im aufgeblasenen Zustand der rechteckige Querschnitt der Schotte mehr oder weniger genau festgelegt wird, d.h. die Quaderform des die Schotte bildenden aufgeblasenen Sackes läßt dort noch Wünsche offen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Sicherungssystem der eingangs genannten Art zu schaffen, das vergleichsweise einfach ausgebildet mit geringem Produktionsaufwand preisgünstig realisierbar ist, wobei der mindestens eine aufgeblasene Sack eine Schotte mit rechteckigem Querschnitt bildet und das Wurzelbiegemoment bei dem entsprechenden Wasserdruck auf die Schotte mit einfachen Mitteln zuverlässig aufgenommen wird.
Diese Aufgabe wird bei einem Sicherungssystem der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch die Merkmale des Kennzeichenteiles des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Aus-bzw. Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Sicherungssystemes sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Nachdem das Biegewiderstandsmoment eines Balkens mit Rechteckquerschnitt der Breite b und der Höhe h durch bh2/6 gegeben ist, folgt, daß bei gleichem Flächeninhalt das Biegewiderstandsmoment umso größer ist, je kleiner die Breite b und je größer die Höhe h, d.h. je dünner und je höher der Rechteckquerschnitt des Balkens ist. Ein dünner Balken, den man am Ausweichen hindert, besitzt folglich ein sehr großen Biegewiderstandsmoment. Der Erfinder des vorliegenden Vorschlages hat erkannt, daß der besagte Balken auch ein Tuch sein kann, wenn es derartig gespannt wird, daß es nicht ausweichen bzw. ausbeulen kann.
Erfindungsgemäß wird deshalb vorgeschlagen, daß die flexible Versteifungseinrichtung von mindestens einem Tuch gebildet ist, das an den den Abschott-Zustand des Sackes bestimmenden Längskanten des Sackes fixiert ist und das den Innenquerschnitt des Sackes im aufgeblasenen Abschott-Zustand genau überspannt. Das mindestens eine im Inneren des aufblasbaren Sackes vorgesehene Tuch wird im aufgeblasenen Zustand des Sackes durch den Sack-Innendruck straff gespannt. Der besagte Innendruck versucht zwar, den Rechteckquerschnitt in einen Kreisquerschnitt zu überführen, das ist jedoch nicht möglich, weil das mindestens eine Tuch an den den Abschott-Zustand des Sackes bestimmenden Längskanten des Sackes innenseitig fixiert ist.
Wird der aufgeblasene Sack, d.h. die Schotte rechteckigen Querschnitts durch in das Schiff eindringendes Wasser von außen seitlich belastet, so wird die Schotte verformt, d.h. ihr Rechteckquerschnitt in eine Raute verwandelt, deren Querschnittsfläche entsprechend reduziert ist. Daraus resultiert bei unveränderter Oberfläche der Schotte eine Reduktion des Volumens der Schotte. Aus dieser Volumenreduktion resultiert eine entsprechende Druckerhöhung im Inneren der Schotte. Diese Druckerhöhung bewirkt, daß das mindestens eine im Inneren der Schotte befindliche Tuch verstärkt straff gespannt wird, d.h. das mindestens eine Tuch nimmt das erwähnte Wurzelbiegemoment zuverlässig auf.
Als zweckmäßig hat es sich erwiesen, wenn die flexible Versteifungseinrichtung nicht von einem einzigen Tuch, sondern von einer Anzahl Tuchstreifen gebildet ist, die in Längsrichtung des Sackes -in dessen Umfangsrichtung umlaufend- nebeneinander vorgesehen sind. Der Abstand zwischen den Tuchstreifen kann hierbei dem Abstand der Bänder entsprechen, wie sie in der eingangs zitierten DE 196 10 418 A1 vorgesehen sind.
Um den rechteckigen Querschnitt des Sackes im aufgeblasenen Abschott-Zustand genau definiert festzulegen, bestehen die Tuchstreifen aus einem dehnungsarmen bzw. undehnbaren Material.
Das erfindungsgemäße Sicherungssystem weist den Vorteil auf, daß der Herstellungsaufwand gering ist, woraus entsprechend kleine Herstellungskosten resultieren. Auch unter Wartungsgesichtspunkten ist das erfindungsgemäße Sicherungssystem sehr vorteilhaft, weil die entsprechende erfindungsgemäße Schotte quasi wartungsfrei ist.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung schematisch verdeutlichten Ausführungsbeispieles des erfindungsgemäßen Sicherungssystemes für Schiffe wie Fährschiffe o.dgl. Es zeigen:
Figur 1
in einer perspektivischen Ansicht einen Abschnitt des Sicherungssystems im aktiven, d.h. aufgeblasenen Abschott-Zustand,
Figur 2
einen Querschnitt durch das Sicherungssystem gemäß Figur 1, und
Figur 3
eine der Figur 2 ähnliche Darstellung zur Verdeutlichung des Wirkungsprinzips des Sicherungssystemes.
Die Figur 1 zeigt in einer räumlichen Darstellung einen Abschnitt des Sicherungssystemes 10 für Schiffe wie Fährschiffe o.dgl. mit mindestens einem aufblasbaren Sack 12, der kleinvolumig zusammenlegbar ist und der im aufgeblasenen Zustand eine Schotte rechteckigen Querschnitts (sh. auch die Figuren 2 und 3) gegen eindringendes Wasser bildet. Der mindestens eine aufblasbare Sack 12 ist beispielsweise im oder auf dem Boden 14 des abzuschottenden Decks des Schiffes in einem geeigneten Gehäuse vorgesehen.
Im Inneren 16 des aufblasbaren, im inaktiven Zustand zussammengefalteten Sackes ist eine flexible Versteifungseinrichtung 18 angebracht, die von mindestens einem Tuch bzw. von einer Anzahl Tuchstreifen 20 gebildet ist. Wie aus Figur 1 ersichtlich ist, sind die Tuchstreifen 20 in Längsrichtung des Sackes 12 nebeneinander vorgesehen. Sie sind an den den Abschott-Zustand des Sackes 16 bestimmenden Längskanten 22 des Sackes 12 fixiert, wie auch aus Figur 2 ersichtlich ist. Die Tuchstreifen 20 bestehen aus einem dehnungsarmen bzw. undehnbaren Material.
Im aufgeblasenen Abschott-Zustand des Sackes 12 wird der viereckige bzw. rechteckige Querschnitt des mindestens einen aufgeblasenen Sackes 12, d.h. der Schotte, durch die an der Innenseite des Sackes 12 an den Längskanten 22 fixierten Tuchstreifen 20 bestimmt und erzwungen.
Figur 3 verdeutlicht die Wirkungsweise des Sicherungssystemes 10 bzw. des Sackes 12 im aufgeblasenen Abschott-Zustand rechteckigen Querschnitts. Der besagte Querschnitt ist mit F1 bezeichnet. Im Inneren des aufgeblasenen Sackes 12 herrscht der Druck p1. Wird die Schotte, d.h. der mindestens eine aufgeblasene Sack 12 rechteckigen Querschnitts mit einem Druck P des eindringenden und abzuschottenden Wassers beaufschlagt, so wird die Schotte in ihrem Querschnitt verformt. Der verformte Querschnitt ist durch eine strichpunktierte Linie verdeutlicht und mit F2 bezeichnet. Der rautenförmige Querschnitt F2 ist um den Faktor cos α kleiner als der unbelastete Querschnitt F1, wobei α den Winkel zwischen der Stirnfläche der unbelasteten und der mit dem Wasserdruck P belasteten Schotte bezeichnet.Diese Reduktion der Querschnittsfläche F2 < F1 bedingt eine Erhöhung des Druckes im Inneren der wasserdruckbelasteten Schotte, der mit p2 bezeichnet ist. Aus dieser Druckerhöhung resultiert, daß die Tuchstreifen 20 noch straffer gespannt werden, d.h. die Tuchstreifen 20 stehen gleichsam wie ein Balken. Die straffer gespannten Tuchstreifen 20 können das auf sie einwirkende Wurzelbiegemoment verbessert aufnehmen, da sie noch besser stehen, wie ausgeführt worden ist.
Der Abstand der Tuchstreifen 20 in Längsrichtung der Schotte wird durch die gewünschte Formstabilität des Sicherungssystemes 10 bestimmt.
Die Querschnittsfläche des mindestens einen aufblasbaren Sackes 12 im aufgeblasenen Abschott-Zustand kann rechteckig, trapezförmig, dreieckig o.dgl. sein.

Claims (3)

  1. Sicherungssystem für Schiffe mit mindestens einem aufblasbaren Sack (12), der im aufgeblasenen Zustand mittels einer im Inneren (16) des Sackes (12) vorgesehenen flexiblen Versteifungseinrichtung (18) eine Schotte eckigen Querschnitts bildet,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die flexible Versteifungseinrichtung (18) von mindestens einem Tuch gebildet ist, das an den den Abschott-Zustand des Sackes (12) bestimmenden Längskanten (22) des Sackes (12) fixiert ist und das den Innenquerschnitt des Sackes (12) im aufgeblasenen Abschott-Zustand überspannt.
  2. Sicherungssystem nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die flexible Versteifungseinrichtung (18) von einer Anzahl Tuchstreifen (20) gebildet ist, die in Längsrichtung des Sackes (12) nebeneinander vorgesehen sind.
  3. Sicherungssystem nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Tuchstreifen (20) aus einem dehnungsarmen bzw. undehnbaren Material bestehen.
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