NO20093453A1

NO20093453A1 - Sweeper for collecting unwanted material

Info

Publication number: NO20093453A1
Application number: NO20093453A
Authority: NO
Inventors: Karl Stenevik
Original assignee: Karl Stenevik
Priority date: 2009-12-01
Filing date: 2009-12-01
Publication date: 2011-06-03
Also published as: WO2011087368A1; NO333293B1

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en sweeper for oppsamling av urenheter i sjøen, omfattende to langstrakte fremre sidevegger med flyteelementer langs den øvre kant og tyngdelegemer langs den nedre kant, hvor sideveggene er anordnet i en V-form som konvergerer mot et oppsamlingsområde hvorfra de uønskede urenheter/materiale på overflaten kan oppsamles og føres bort. Den foreliggende oppfinnelsen vedrører i tilegg en fremgangsmåte for å samle opp uønsket materiale på overflaten av vann samt anvendelse av nevnte sweeper. The present invention relates to a sweeper for collecting impurities in the sea, comprising two elongated front side walls with floating elements along the upper edge and weight bodies along the lower edge, where the side walls are arranged in a V-shape that converges towards a collection area from which the unwanted impurities/ material on the surface can be collected and carried away. The present invention also relates to a method for collecting unwanted material on the surface of water and the use of said sweeper.

Formålet med oppfinnelsen er å tilveiebringe et effektivt redskap og en fremgangsmåte for oppsamling av kjemikalier fra vann, eksempelvis etter oljeutslipp i sjøen ved en havarisituasjon. Dette representerer en ny generasjon oljevern, et aktivt redskap som sweeper opp oljen fra havet, uansett om det er offshore eller innenskjærs. Heri benevnes dette redskapet som en sweeper, men det blir også benevnt som lense, skimmer eller oljetrål. The purpose of the invention is to provide an effective tool and a method for collecting chemicals from water, for example after an oil spill in the sea in an emergency situation. This represents a new generation of oil containment, an active tool that sweeps up the oil from the sea, regardless of whether it is offshore or inland. Herein, this tool is referred to as a sweeper, but it is also referred to as a bilge, skimmer or oil trawl.

I de eksisterende oljelenser blir oljen ledet inn i og ansamlet i bunnen av en V- eller U-formet sweeper. Fra dette området blir oljen sugd opp ved hjelp av en skimmer eller lignende oppsugingsutstyr. Imidlertid kan mye av oljen slippe ut under sweeperens underkant fra oppsamlingsområdets bakside, og da havne i en bakevje og ikke samles opp. In the existing oil bilges, the oil is led into and collected at the bottom of a V- or U-shaped sweeper. From this area, the oil is sucked up using a skimmer or similar suction equipment. However, much of the oil can escape under the lower edge of the sweeper from the rear of the collection area, and then end up in a backwater and not be collected.

I følge den foreliggende oppfinnelsen er det et formål å kunne lede oljen inn i en bakevje der den samles opp og holdes ved at det dannes og forsterkes en undertrykksone på baksiden av sweeperduken. Man samler så opp oljen fra denne bakevja. According to the present invention, it is an aim to be able to lead the oil into a backwater where it is collected and held by forming and reinforcing a negative pressure zone on the back of the sweeper cloth. The oil is then collected from this backwater.

Prinsippet som anvendes i den foreliggende oppfinnelsen er som følger. Foran et hvert legeme som beveger seg fremover i vannet, dannes det en baugbølge der vannet blir stillestående og bygger seg opp rett foran baugen, glir "unnabakke" nedover og fremover og ned i sjiktet som dannes mellom den stillestående baugbølgen og vannet legemet passerer. Der mistes oljen i eksisterende oljelenser mens man der i følge den foreliggende oppfinnelsen herfra styrer oljens bevegelser mot bakevjen slik at den kan samles opp. The principle used in the present invention is as follows. In front of each body that moves forward in the water, a bow wave is formed where the water becomes stagnant and builds up directly in front of the bow, slides "downhill" downwards and forwards and down into the layer that forms between the standing bow wave and the water the body passes through. There, the oil is lost in existing oil lances, while, according to the present invention, the movements of the oil are controlled from here towards the rear so that it can be collected.

I den konkave V-formen bak legemet, vil det oppstå et kraftig sug da volumet i området til stadighet må etterfylles. Oljen som kommer bakover i sjiktet, styres av dragsuget rett inn i V-formen og forblir der til den i følge den foreliggende oppfinnelsen fjernes, fortrinnsvis ved oppumping eller ved hjelp av skimmer e.L In the concave V-shape behind the body, a strong suction will occur as the volume in the area must be constantly replenished. The oil that comes backwards in the layer is guided by the draft suction directly into the V-shape and remains there until it is removed according to the present invention, preferably by pumping or with the help of a skimmer etc.

Egenvekt og sentrifugalkraft er de sentrale styringsfaktorene, men oljens oppdrift hjelper også til. Således kan sweeperen også brukes for andre uønskede materialer som flyter. Self-weight and centrifugal force are the central control factors, but the buoyancy of the oil also helps. Thus, the sweeper can also be used for other unwanted materials that float.

Sweeperen i følge den foreliggende oppfinnelsen er således kjennetegnet ved at det i oppsamlingsområdet anordnes et veggdannende legeme i skråstilling mellom de to langstrakte sideveggene, der skråstillingen er i retning nedover og bakover, hvor to bakre sidevegger med flyteelementer langs den øvre kant og tyngde/synkelegemer langs den nedre kant anordnes i en omvendt V-form som divergerer bort fra det veggdannende legemet og danner et avgrenset bakevjeområde. The sweeper according to the present invention is thus characterized by the fact that a wall-forming body is arranged in the collection area in an inclined position between the two elongated side walls, where the inclined position is in the direction downwards and backwards, where two rear side walls with floating elements along the upper edge and weight/sinking bodies along the lower edge is arranged in an inverted V-shape which diverges away from the wall-forming body and forms a delimited backwater area.

I følge en foretrukket utførelse av sweeperen i er det veggdannende legemet i skråstilling en faststrekt duk tilvirket av et bøyelig materiale som når sweeperen er i bruk presses mot innsiden av de fremre sideveggene og danner det veggdannende legemet i oppsamlingsområdet, og et nett som er gjennomstrømbart for kjemikalier oppad til bakevjestrømmen er anordnet i bunnen av sweeperen som en fortsettelse av det veggdannende legemet mellom de to bakre sideveggene. Fortrinnsvis er sweeperen konstruert til å slepes av kun ett fartøy som benytter paravan i en av de fremre endene av kjettingdrag 9 og sideveggene 7 for å holde den fremre V-formen åpen og i posisjon, og slik at undertrykksonen holdes åpen og i korrekt form ved hjelp av strekk fra paravner festet til aktre ende av kjettingdrag 4 og sidevegger 2. According to a preferred embodiment of the sweeper in, the wall-forming body in an inclined position is a fixed fabric made of a flexible material which, when the sweeper is in use, is pressed against the inside of the front side walls and forms the wall-forming body in the collection area, and a net that is permeable to chemicals up to the backwater flow is arranged at the bottom of the sweeper as a continuation of the wall-forming body between the two rear side walls. Preferably, the sweeper is designed to be towed by only one vessel using a paravan at one of the forward ends of the chain drag 9 and the sidewalls 7 to keep the forward V-shape open and in position, and so that the negative pressure zone is kept open and in the correct shape by with the help of tension from paravanes attached to the aft end of chain drag 4 and side walls 2.

I følge en annen foretrukket utførelse av sweeperen er dens egenskaper og funksjon er innebygd i et fartøy med egen fremdrift. According to another preferred embodiment of the sweeper, its properties and function are built into a vessel with its own propulsion.

Fremgangsmåten i følge den foreliggende oppfinnelsen er således kjennetegnet ved at en sweeper som beskrevet ovenfor slepes av eller er innebygd i passende fartøy med en passende hastighet slik at det uønskede materialet ledes inn i oppsamlingsområdet og tvinges ned langsmed det veggdannende legemet og fra legemets nedre kant strømmer opp i et område på baksiden av legemet i oppsamlingsområdet. The method according to the present invention is thus characterized by a sweeper as described above being towed by or embedded in a suitable vessel at a suitable speed so that the unwanted material is guided into the collection area and forced down along the wall-forming body and from the lower edge of the body flows up in an area on the back of the body in the collection area.

I følge en foretrukket utførelse av fremgangsmåten pumpes det uønskede materialet opp med en pumpe fra baksiden av legemet i oppsamlingsområdet og ledes bort, enten til tanker i nevnte fartøy eller til en separat oppsamlingspølse. According to a preferred embodiment of the method, the unwanted material is pumped up with a pump from the back of the body in the collection area and led away, either to tanks in said vessel or to a separate collection tank.

Anvendelsen i følge den foreliggende oppfinnelsen er således kjennetegnet ved anvendelse av en sweeper som beskrevet ovenfor å fjerne kjemikalier, så som olje, fra sjøoverflaten. The application according to the present invention is thus characterized by the use of a sweeper as described above to remove chemicals, such as oil, from the sea surface.

Kort beskrivelse av figurene. Brief description of the figures.

Utførelser av oppfinnelsen skal nå beskrives ved hjelp av eksempler, hvor det henvises til de medfølgende tegninger: Figur 1 viser en skisse av sweeperen ifølge foreliggende oppfinnelse samt strømningsforhold sett ovenifra og fra framsiden. Embodiments of the invention will now be described by means of examples, where reference is made to the accompanying drawings: Figure 1 shows a sketch of the sweeper according to the present invention as well as flow conditions seen from above and from the front.

Figur 2 viser sweeperen og strømningsforhold sett ovenifra. Figure 2 shows the sweeper and flow conditions seen from above.

Figur 3 viser sweeperen og strømningsforhold i et vertikalt sidesnitt. Figure 3 shows the sweeper and flow conditions in a vertical side section.

Figur 4 viser en løsning på kjettingdrag for sweeperen. Figure 4 shows a solution for chain traction for the sweeper.

Figur 5 viser et sideperspektiv på et beredskapsfartøy med sweeper funksjon innebygget i følge den foreliggende oppfinnelsen. Figur 6 viser et snitt sett ovenifra av et beredskapsfartøy med sweeper funksjon innebygget i følge den foreliggende oppfinnelsen. Figur 7 viser offshoresweeperen sett ovenifra med en kraftig duk installert som veggdannende legeme 6 og kraftig forbindelse mellom fremre sideveger 7. Figure 5 shows a side perspective of an emergency vessel with a sweeper function built in according to the present invention. Figure 6 shows a section seen from above of an emergency vessel with a sweeper function built in according to the present invention. Figure 7 shows the offshore sweeper seen from above with a strong canvas installed as a wall-forming body 6 and a strong connection between the front sidewalls 7.

Figur 8 viser den kraftige duken fra figur 7 i utbrettet tilstand. Figure 8 shows the strong cloth from Figure 7 in the unfolded state.

Figur 9 viser et sideriss av offshoresweeperen som viser markert hvordan den kraftig forsterkede duk 6 er montert som veggdannende legeme 6, som solid forbindelse mellom sideveggene 7 og på skrå ned mot tilkoplingen av kjettingdrag. Figur 10 viser offshoresweeperen sett ovenifra med bruk av paravaner slik at den kan slepes av kun ett fartøy. Figure 9 shows a side view of the offshore sweeper which clearly shows how the heavily reinforced fabric 6 is mounted as a wall-forming body 6, as a solid connection between the side walls 7 and at an angle down towards the connection of the chain drag. Figure 10 shows the offshore sweeper seen from above with the use of paravanes so that it can be towed by only one vessel.

Detaljert beskrivelse av utførelsene av den foreliggende oppfinnelsen. Detailed description of the embodiments of the present invention.

Figur 1 viser en skisse av sweeperen. De store pilene 10 viser sleperetningen, mens de små pilene 11,12, 13 viser hvor oljen eller annet uønsket materiale på overflaten av vannet beveges gjennom sweeperen. Oljelaget blir tykkere fra den er langt fremme 13 i sweeperen til sweeperen innsnevres 12, blir tvunget under den nedre kanten til et veggdannende legeme 6 som er anordnet i en skråstilling mellom de to langstrakte sideveggene, der skråstillingen er i retning nedover og bakover, og beveger seg så opp mot overflaten igjen i en bakevje 11 rett på baksiden av legemet, der den er svært konsentrert og lett kan oppsamles. Denne bake<y>jeeffekten kan forsterkes ved at en duk 5 er anordnet på bunnen mellom de to bakre sideveggene 2, festet fra bunnen av nevnte veggdannende legeme 6. De fremre sideveggene 7 til sweeperen blir dypere og dypere ettersom sweeperen innsnevres. De bakre sideveggene 2 til sweeperen er fortrinnsvis av en uniform dybde. De fremre 7 og bakre 2 sideveggene holdes flytende i toppkant ved hjelp av flottører 8, 3, og holdes nede i vannet i underkant ved hjelp av tyngdeelement/kjettingdrag 9, 4. Et nett 1 kan spennes opp i underkant av eller fra nedre del av duken 5 , dvs. som en horisontal forlengdelse fra legemet 6, mellom de to bakre sideveggene for å fange opp sjøfugl og eventuelt vrakrester som følger med oljen ned under legemet, mens det slipper oljen igjennom. Figur 2 viser sweeperen sett ovenfra. I tilegg til det som også er vist i figur 1, er pumpen 15 og slange og strømforsyning dertil 18 vist, i dette tilfelle for pumping av oljen til slepefartøy. Det vises flottører 16 som holder pumpen 15 på plass. Det vises også hvordan kjettingelementene fra de to sideveggene kan sammenkobles 14 for å begrense utspenningen. Ansamlingen eller opphopingen av olje ettersom sweeperen innsnevres vises herved pil 17.16 Figure 1 shows a sketch of the sweeper. The large arrows 10 show the towing direction, while the small arrows 11, 12, 13 show where the oil or other unwanted material on the surface of the water is moved through the sweeper. The oil layer thickens from its advanced position 13 in the sweeper until the sweeper narrows 12, is forced under the lower edge of a wall-forming body 6 which is arranged in an inclined position between the two elongate side walls, where the inclined position is in a downward and rearward direction, and moves then rises to the surface again in a backwater 11 right at the back of the body, where it is highly concentrated and can be easily collected. This baking effect can be enhanced by a cloth 5 being arranged on the bottom between the two rear side walls 2, attached from the bottom of said wall-forming body 6. The front side walls 7 of the sweeper become deeper and deeper as the sweeper narrows. The rear side walls 2 of the sweeper are preferably of a uniform depth. The front 7 and rear 2 sidewalls are kept afloat at the top edge by means of floats 8, 3, and are held down in the water at the bottom edge by means of weight element/chain drag 9, 4. A net 1 can be strung up at the bottom edge of or from the lower part of the sheet 5, i.e. as a horizontal extension from the body 6, between the two rear side walls to catch seabirds and any debris that comes with the oil down under the body, while it lets the oil through. Figure 2 shows the sweeper seen from above. In addition to what is also shown in figure 1, the pump 15 and hose and power supply thereto 18 are shown, in this case for pumping the oil to towing vessels. Floats 16 are shown which hold the pump 15 in place. It is also shown how the chain elements from the two side walls can be connected 14 to limit the expansion. The accumulation or accumulation of oil as the sweeper is narrowed is shown by arrow 17.16

Figur 3 viser sweeperen sett fra siden. Her vises tydelig at sideveggene blir dypere, det vil si at de ligger dypere i vannet, ettersom man nærmer seg det veggdannende legemet 6, og forblir dype deretter. Pilen 10 viser sleperetningen. Flottørene 3, 8 ligger på overflaten av vannet og holder sweeperen flytende. Oljen ligger i overflaten av vannet 23, og ettersom den nærmer seg veggdannende legeme 6 glir den tvunget ned 22 og under veggdannende legeme 6. En duk 5 kan festes fra veggdannende legeme 6, slik at oljen ikke kan begynne å bevege seg oppover igjen før etter at den har passert denne duken. Denne duken 5 i bunnen gir ro i undertrykksonen, den roer med andre ord ned bakevja. Oljen beveger seg så inn i turbulens rundt akterkant av duken 24, hvor oljen presses i innersving slik at konsentrert olje suges opp i bakevja på overflaten nær baksiden av veggdannende legeme 6, ved 21. Oljen kan derfor hentes ut for eksempel med en pumpe ved 21. Figure 3 shows the sweeper seen from the side. Here it is clearly shown that the side walls become deeper, that is, they lie deeper in the water, as one approaches the wall-forming body 6, and remain deep thereafter. Arrow 10 shows the towing direction. The floats 3, 8 lie on the surface of the water and keep the sweeper afloat. The oil lies in the surface of the water 23, and as it approaches the wall-forming body 6 it is forced down 22 and under the wall-forming body 6. A cloth 5 can be attached from the wall-forming body 6, so that the oil cannot start moving upwards again until after that it has passed this cloth. This cloth 5 at the bottom provides calmness in the negative pressure zone, in other words, it calms down the back. The oil then moves into turbulence around the aft edge of the canvas 24, where the oil is pressed in an inner bend so that concentrated oil is sucked up into the wake on the surface near the rear of the wall-forming body 6, at 21. The oil can therefore be extracted, for example, with a pump at 21 .

På figuren er det antydet at nedpressingen av oljefilmen starter i punktet 22 den fortsetter i en bueform ned under legemet, eventuelt langs undersiden av den tilnærmet horisontale platen/duken 5, for så å vendes opp og fremover på oversiden av platen/duken 5 og videre oppover mot undertrykkssonen 21. In the figure, it is indicated that the pressing down of the oil film starts at point 22, it continues in an arc shape down under the body, possibly along the underside of the approximately horizontal plate/cloth 5, then turns up and forwards on the upper side of the plate/cloth 5 and so on upwards towards the negative pressure zone 21.

Vinkelen 19 mellom det veggdannende legemet 6 og overflaten 23 kan være på mellom 45 og 90 grader, fortrinnsvis mellom 50 og 70 grader, mest foretrukket omlag 60 grader, for å tvinge oljen ned under veggen. Vinkelen 20 mellom det veggdannende legemet 6 og duken 5 kan være på 90 til 120 grader, fortrinnsvis ligger duken 5 parallelt med vannoverflaten 23.1 følge en foretrukket utførelse, men ikke vist på figurene, er en bølgebyter anordnet mellom de to fremre sideveggene 7 foran det veggdannende legemet 6. Bølgebryteren kan bestå av flottører med en duk festet til baksiden og til sideveggene 7 på begge sider. Eventuelt overvann på duken dreneres bort ved åpning rett foran veggdannende legeme 6. Dette er for å roe ned sjøen slik at oljen forblir i et lag på overflaten, og ikke spres homogent i vann oppvirvlet av bølger. Dette hindrer også at overvann og skvulp kommer inn i oljen i undertrykksonen. Figur 4 viser alternativer til hvordan kjettingdragene til sweeperen kan anordnes. Figur 4 viser kjettingdrag slik framlagt i figur 1-3, der kjettingdragene følger de fremre sideveggene 7 og de bakre sideveggene 2, og kan eventuelt forbindes bak med en tverrwire, og ved de veggdannende legemet 6. The angle 19 between the wall-forming body 6 and the surface 23 can be between 45 and 90 degrees, preferably between 50 and 70 degrees, most preferably around 60 degrees, in order to force the oil down under the wall. The angle 20 between the wall-forming body 6 and the fabric 5 can be 90 to 120 degrees, preferably the fabric 5 lies parallel to the water surface 23.1 according to a preferred embodiment, but not shown in the figures, a wave exchanger is arranged between the two front side walls 7 in front of the wall-forming the body 6. The breakwater can consist of floats with a cloth attached to the back and to the side walls 7 on both sides. Any excess water on the canvas is drained away by an opening directly in front of the wall-forming body 6. This is to calm the sea so that the oil remains in a layer on the surface, and is not spread homogeneously in water stirred up by waves. This also prevents excess water and slosh from entering the oil in the negative pressure zone. Figure 4 shows alternatives to how the chain drags for the sweeper can be arranged. Figure 4 shows chain pulls as presented in figures 1-3, where the chain pulls follow the front side walls 7 and the rear side walls 2, and can optionally be connected at the back with a cross wire, and at the wall-forming body 6.

I følge en utførelse av den foreliggende oppfinnelsen bruker man et fartøy til å slepe på hver side av sweeperen, der fartøyene er av en passende størrelse i forhold til sweeperen slik at de kan slepe den for å utføre en effektiv oppsamling av det uønskede materialet. Sweeperen kan også opereres av bare ett fartøy, og den trekkes da ut i ønsket V-form ved hjelp av paravan i fremre kjettingdrag 9 for en av de fremre sideveggene 7. Begge sidevegger i den fremre V-formen kan da slepes av et og samme fartøy. Denne utførelsen der ett fartøy sleper sweeperen er vist i figur 10. Sideveggen 7a som er nærmest fartøyet 50 er da konstruert noe lengre enn den fremre sideveggen 7b lengst borte fra fartøyet, og i tilegg er den fremre sideveggen lengst borte 7b utstyrt med paravan 51, slik at de fremre sideveggene strekkes ut til sides og åpner sweeperen. De bakre sideveggene 2 kan også utstyres med paravaner 52 for å få dem til å sprike ut, uavhengig av om man bruker ett eller to fartøy til å slepe sweeperen. Kjettingdrag 53, 54 kan også anvendes henholdsvis mellom de fremre og bakre sideveggene 7, 2 for å holde dem sammen i riktig vinkel under slep. På dette viset oppnår man effektivt at vinklene mellom sideveggene hverken blir for stor eller for liten. According to an embodiment of the present invention, a vessel is used to tow on either side of the sweeper, where the vessels are of a suitable size in relation to the sweeper so that they can tow it to carry out an efficient collection of the unwanted material. The sweeper can also be operated by just one vessel, and it is then pulled out in the desired V-shape by means of a paravan in the front chain pull 9 for one of the front side walls 7. Both side walls in the front V-shape can then be towed by one and the same vessel. This design where one vessel tows the sweeper is shown in figure 10. The side wall 7a which is closest to the vessel 50 is then constructed somewhat longer than the front side wall 7b furthest away from the vessel, and in addition the front side wall furthest away 7b is equipped with a paravan 51, so that the front side walls are extended to the side and open the sweeper. The rear side walls 2 can also be equipped with paravanes 52 to make them spread out, regardless of whether one or two vessels are used to tow the sweeper. Chain pulls 53, 54 can also be used respectively between the front and rear side walls 7, 2 to hold them together at the correct angle during towing. In this way, it is effectively achieved that the angles between the side walls are neither too large nor too small.

Vinkelen på V -formen mellom de to langstrakte sideveggene kan også variere med de ovenfor nevnte forholdene, men en vinkel på rundt 40 grader er ofte gunstig. Vinkelen mellom sideveggene bak oppsamlingsområde vil gjerne være lignende, men trenger ikke være det samme. Sideveggene kan med fordel konstrueres av et tett dukmateriale, som et plastlerret, slik at de er lette og tar lite plass når lagret, men ethvert materiale kjent på feltet for slik bruk kan selvsagt anvendes. The angle of the V shape between the two elongated side walls can also vary with the above-mentioned conditions, but an angle of around 40 degrees is often favorable. The angle between the side walls behind the collection area would like to be similar, but does not have to be the same. The side walls can advantageously be constructed of a dense canvas material, such as plastic canvas, so that they are light and take up little space when stored, but any material known in the field for such use can of course be used.

For det veggdannende legemet 6 kan man bruke en fortrinnsvis en forsterket duk som oppstrammes når sweeperen er i bruk, eller mindre foretrukket en plastplate, eller en plate av lettmetall eller komposittmateriale - det må våre sterkt, helst lett, og sammenfoldbart. Likeledes kan flyteelementene langs den øvre kant og synkelegemene langs den nedre kant kan være av forskjellige typer kjent på fagfeltet. Flyteelementene er fortrinnsvis flottører. Tyngde/synkelegemene er fortrinnsvis kjettinger, som da danner kjettingvekter og samtidig brukes til å slepe hele sweeperen. Flottørkapasiteten tilpasses kjettingvekten slik at sideveggene ligger korrekt i vannet. Kjettingene koples som kjettingdrag og kjettingdraget vil da fordele slepekraften på hele systemet slik at store punktbelastninger unngås. Undertrykksonen holdes åpen ved hjelp av strekk fra paravaner i aktre enden av kjettingdrag og sidevegger 2 som vist i figur 10. For the wall-forming body 6, one can use preferably a reinforced cloth which is tightened when the sweeper is in use, or less preferably a plastic sheet, or a sheet of light metal or composite material - it must be strong, preferably light, and foldable. Likewise, the floating elements along the upper edge and the sinking bodies along the lower edge can be of different types known in the field. The floating elements are preferably floats. The weight/sinking bodies are preferably chains, which then form chain weights and at the same time are used to tow the entire sweeper. The float capacity is adapted to the chain weight so that the side walls lie correctly in the water. The chains are connected as a chain pull and the chain pull will then distribute the towing force over the entire system so that large point loads are avoided. The negative pressure zone is kept open by tension from paravanes at the aft end of the chain drag and side walls 2 as shown in figure 10.

Sweeperen trenger et ganske stort vertikalstrekk for å holde sin korrekte form under slepingen. Av den grunn er det foretrukket at et drag av kjettingvekt tilpasset behovet festes til bunn av sweeperen og at hele systemet slepes etter dette draget. Flottører må tilpasses belastningen. The sweeper needs a fairly large vertical stretch to maintain its correct shape during towing. For that reason, it is preferred that a drag of chain weight adapted to the need is attached to the bottom of the sweeper and that the entire system is towed by this drag. Floats must be adapted to the load.

Midtseksjonen i sweeperen, det vil si det veggdannende legeme 6 i skråstilling mellom de to langstrakte sideveggene, er bredere i bunn i forhold til mot overflaten, for å hindre at undertrykket suger sideveggene mot hverandre. Kjettingdraget strekker derved undertrykksområdet åpent. Dette gir en bredere underkant og en mer styrt turbulens i undertrykksonen. I overkant av midtseksjonen tilpasses bredden på pumpen som anvendes. The middle section of the sweeper, i.e. the wall-forming body 6 in an inclined position between the two elongated side walls, is wider at the bottom in relation to the surface, to prevent the negative pressure sucking the side walls against each other. The chain pull thereby stretches the negative pressure area open. This gives a wider lower edge and a more controlled turbulence in the negative pressure zone. Above the middle section, the width of the pump used is adapted.

Dersom det uønskede materialet på overflaten som skal oppsamles skal pumpes ombord i et eller flere av slepefartøyene, kan pumpeslangen, umbilical, elektriske kabler til pumpen og eventuelt luftslanger for fylling og vedlikehold av lufttrykk i flottørene legges langsmed en eller begge, fortrinnsvis en av de langstrakte sideveggene og kjettingdraget. Ved begrensede utslipp, for eksempel mindre enn 1000 kubikkmeter, pumpes oljen fortrinnsvis direkte i oljevernfartøyets tanker på dette viset. For større operasjoner kan om ønskelig materialet, som for eksempel olje, pumpes direkte over til en overføringspølse slik at oljevernfartøyet kan utnyttes maksimalt. If the unwanted material on the surface to be collected is to be pumped aboard one or more of the towing vessels, the pump hose, umbilical, electrical cables for the pump and possibly air hoses for filling and maintaining air pressure in the floats can be laid along one or both, preferably one of the elongated the side walls and the chain drag. In the case of limited discharges, for example less than 1,000 cubic metres, the oil is preferably pumped directly into the oil spill vessel's tanks in this way. For larger operations, if desired, the material, such as oil, can be pumped directly over to a transfer well so that the oil recovery vessel can be utilized to the maximum.

Sweeperen i følge den foreliggende oppfinnelsen har i hovedsak to bruksområder den kan tilpasses til: bruk i åpent farvann og bruk i beskyttet farvann som havneområder ol. For bruk i åpent farvann vil man vanligvis anvende sweeperen slik beskrevet ovenfor, det vil si en stor og solid sweeper som kan tåle forholdsvis høy sjø og dekke store arealer, som slepes av fartøy(er). I mindre og mer beskyttede farvann, så som innaskjærs, i havnebasseng, viker og innsjøer er det å foretrekke å bruke en mindre sweeper som er innebygget i et fartøy, selv om en større slept sweeper selvsagt også kan anvendes. Dette fartøyet er da et beredskapsfartøy utstyrt med egen fremdrift, som vil raskt samle opp urenheter i sjøen, da det i motsetning til en større sweeper ikke må settes på sjøen eller kobles til en slepebåt, og den er også lett å håndtere i trange og grunne fråvann. Figur 5 viser et beredskapsfartøy med sweeperens funksjon innebygget. Selve skroget 29 er utformet som en katamaran med en utadgående V-form i forskipet og en divergerende konkav V-form i den aktre del av skroget 35. Den kan også ha uttrekkbare vinger 30 forut på begge sider. Styrhuset 28 står fortrinnsvis rett over undertrykksonen og er utstyrt med vindu i dørken for overvåking av pumping. Figur 6 viser et snitt av beredskapsfartøyet med sweeperens funksjon innebygget. For å regulere operasjonsdybden, må det ha tilstrekkelig ballastkapasitet 32 tilgjengelig. Beredskapsfartøyet kan utstyres med tanker 33 for oppbevaring av vannet med forurensinger som pumpes opp. Pumpen installeres fortrinnsvis som flytende i undertrykkssonen 34 under styrhus. Mellom katamaranskrogene anordnes en nedadgående stiv, fast eller bevegelig plate 6 som leder urenheter ned til turbulens 31. The sweeper according to the present invention mainly has two areas of use to which it can be adapted: use in open waters and use in protected waters such as harbor areas and the like. For use in open waters, the sweeper will usually be used as described above, i.e. a large and solid sweeper that can withstand relatively high seas and cover large areas, which is towed by vessel(s). In smaller and more protected waters, such as inland reefs, in harbor basins, coves and lakes, it is preferable to use a smaller sweeper that is built into a vessel, although a larger towed sweeper can of course also be used. This vessel is then an emergency vessel equipped with its own propulsion, which will quickly collect impurities in the sea, as unlike a larger sweeper it does not have to be put on the sea or connected to a tugboat, and it is also easy to handle in narrow and shallow from water. Figure 5 shows an emergency vessel with the sweeper's function built-in. The hull 29 itself is designed as a catamaran with an outward V-shape in the bow and a diverging concave V-shape in the aft part of the hull 35. It can also have retractable wings 30 in front on both sides. The steering house 28 is preferably directly above the negative pressure zone and is equipped with a window in the door for monitoring pumping. Figure 6 shows a section of the emergency response vessel with the sweeper's function built-in. To regulate the operating depth, there must be sufficient ballast capacity 32 available. The emergency vessel can be equipped with tanks 33 for storing the water with pollutants that is pumped up. The pump is preferably installed floating in the negative pressure zone 34 under the wheelhouse. A downward rigid, fixed or movable plate 6 is arranged between the catamaran hulls, which leads impurities down into turbulence 31.

I beredskapsfartøyet med sweeperens funksjon innebygget er det veggdannende legemet del av skroget til fartøyet, og er da fortrinnsvis laget av et stivt materiale, som stål eller tilsvarende. Når sweeperen ikke er innebygd i et beredskapsfartøy, men er en frittstående sweeper, er det foretrukket at det veggdannende legemet 6 er laget av et fleksibelt materiale. In the emergency vessel with the sweeper's function built in, the wall-forming body is part of the hull of the vessel, and is then preferably made of a rigid material, such as steel or similar. When the sweeper is not built into a standby vessel, but is a stand-alone sweeper, it is preferred that the wall-forming body 6 is made of a flexible material.

I følge en foretrukket utførelse av den foreliggende oppfinneslen for en frittstående sweeper er da det veggdannende legemet først laget som en duk der bunn og topp er parallelle, mens sideveggene skrår utover mot toppen. En slik duk er vist i figur 8. Duken lages da av et bøyelig materiale, foreksempel kraftig duk forsterket med spektra, wire, eller kjettinger. Disse kan med fordel være innebygd i gummien, og vises som stiplete linjer 44. According to a preferred embodiment of the present invention for a free-standing sweeper, the wall-forming body is then first made as a sheet where the bottom and top are parallel, while the side walls slope outwards towards the top. Such a canvas is shown in figure 8. The canvas is then made of a flexible material, for example strong canvas reinforced with spectra, wire or chains. These can advantageously be embedded in the rubber, and are shown as dotted lines 44.

Når duken installeres i sweeperen, vil den brettes ved linjene 41, slik at del 42 danner det veggdannende legemet, mens delene 43 spennes mot innsiden av de fremre sidevegene 7 til sweeperen. Delene 43 forsterker da sideveggene 7.1 brettene 41 er det foretrukket å legge lik, det vil si forsterkende reip, kjettinger eller vire, på innsiden av duken, utsiden av duken (mellom duken og sweeperen), og på utsiden av sweeperen. Dette forsterker ytterligere brettene, og gir forankringspunkt der duken kan festes til resten av sweeperen. Den forsterkede duken festes, limes, sveises eller vulkaniseres fortrinnsvis permanent fast som en integrert og forsterket del av sweeperens helhet. Den forsterkede duken kan også festet demonterbart, og da vil duken presses mot sweeperen under bruk (slep), og dette vil medvirke til å holde den på plass. When the cloth is installed in the sweeper, it will be folded at the lines 41, so that part 42 forms the wall-forming body, while the parts 43 are tensioned against the inside of the front side walls 7 of the sweeper. As the parts 43 reinforce the side walls 7.1 the boards 41, it is preferred to lay similar, i.e. reinforcing ropes, chains or wires, on the inside of the cloth, the outside of the cloth (between the cloth and the sweeper), and on the outside of the sweeper. This further strengthens the folds, and provides an anchor point where the cloth can be attached to the rest of the sweeper. The reinforced cloth is preferably attached, glued, welded or vulcanized permanently fixed as an integrated and reinforced part of the sweeper as a whole. The reinforced cloth can also be attached demountably, and then the cloth will be pressed against the sweeper during use (towing), and this will help to keep it in place.

Figur 7 viser sweeperen ovenifra med en slik duk installert som veggdannende legeme 6, slept av to fartøy 40. Figur 9 viser også sweeperen med en slik duk installert, sett fra siden. Her ser man hvordan skråstillingen på brettene 41 fører til at delene 43 også skråstilles, slik at den bakre delen 42 som danner det veggdannende legemet skråstilles nedover og bakover. Ved de vertikale linjene 46, 47, 48, og 49 installeres fortrinnsvis vulkaniserte not for å forsterke sweeperen. Figure 7 shows the sweeper from above with such a cloth installed as wall-forming body 6, towed by two vessels 40. Figure 9 also shows the sweeper with such a cloth installed, seen from the side. Here you can see how the inclined position of the boards 41 leads to the parts 43 also being inclined, so that the rear part 42 which forms the wall-forming body is inclined downwards and backwards. At the vertical lines 46, 47, 48, and 49, vulcanized grooves are preferably installed to reinforce the sweeper.

Når offshoresweeperen konstrueres med en slik fleksibel duk installert som veggdannende legeme 6, vil hele sweeperen være fleksibel, slik at den i sin helhet kan spoles på en trommel. Denne foretrukne utførelsen av offshoresweeperen er da forholdsvis enkel å sjøsette og tas opp igjen på slepefartøyet, noe som forenkler driften derav. When the offshore sweeper is constructed with such a flexible cloth installed as wall-forming body 6, the entire sweeper will be flexible, so that it can be completely wound on a drum. This preferred design of the offshore sweeper is then relatively easy to launch and be picked up again on the towing vessel, which simplifies its operation.

Eksempel på utførelse av oppfinnelsen Example of execution of the invention

Størrelsen på sweeperen kan selvsagt variere mye, alt ettersom hva en ønsker å bruke den til å samle opp, og hvilke forhold den skal brukes under. I følge et eksempel, er de fremre sideveggene 7 omlag 150 m lange, mens de bakre sideveggene er omlag 10 m lange. The size of the sweeper can of course vary a lot, depending on what you want to use it to collect, and the conditions under which it will be used. According to an example, the front side walls 7 are about 150 m long, while the rear side walls are about 10 m long.

Hastigheten på vannstrømmen under sweeperen ved 4 knop er 2 m/sek, og vannhastigheten 1m fra senter i virvelen som dannes i akterkant av det veggdannende legemet 6 blir da: Diameter 2m x 3,14 x 3/4 av omkretsen gir en vannhastighet på 4,7 m per sekund. The speed of the water flow under the sweeper at 4 knots is 2 m/sec, and the water speed 1m from the center of the vortex formed at the aft edge of the wall-forming body 6 then becomes: Diameter 2m x 3.14 x 3/4 of the circumference gives a water speed of 4 .7 m per second.

En slik virvel kan ikke oljen passere. Sentrifugalkraften tvinger oljen inn i senter av virvelen og opp i bakevja, og derifra slipper den ikke så lenge fartøyet sleper og skaper undertrykk. Både oljens flyteevne og sentrifugalkraften samarbeider her positivt. Derved kan en 4 m dyp sweeper holde på store mengder oljesøl. Such a vortex cannot pass the oil. The centrifugal force forces the oil into the center of the vortex and up into the backwater, and from there it does not escape as long as the vessel is towing and creating negative pressure. Both the fluidity of the oil and the centrifugal force work together positively here. Thereby, a 4 m deep sweeper can contain large quantities of oil spills.

For eksempel, dersom vi drar en 60 meter bred sweeper langs kanten på et oljeflak som har en gjennomsnittlig oljetykkelse på 1mm, vil per lOOOmeter (1000m x 60m x 0,001 m) 60 kubikkmeter olje samles opp. Dette tilsvarer for en halv time ved 3 knops fart (1852m x 3 knop x 60 m x 0,5 time x 0,001 m) 167 kubikkmeter olje samles opp, og ved 4 og 5 knop henholdsvis 220 og 278 kubikkmeter olje samles opp. oljen blir selvsagt ikke værende i sweeperen, men suges opp kontinuerlig ved hjelp av en pumpe. For example, if we drag a 60 meter wide sweeper along the edge of an oil slick that has an average oil thickness of 1mm, 60 cubic meters of oil will be collected per lOOOmeter (1000m x 60m x 0.001m). This corresponds to half an hour at a speed of 3 knots (1852m x 3 knots x 60 m x 0.5 hour x 0.001 m) 167 cubic meters of oil are collected, and at 4 and 5 knots respectively 220 and 278 cubic meters of oil are collected. the oil does not of course remain in the sweeper, but is sucked up continuously with the help of a pump.

Claims

1. Sweeper for collecting impurities in the sea, comprising two elongated front side walls (7) with floating elements (8) along the upper edge and gravity bodies (9) along the lower edge, where the side walls are arranged in a V-shape converging towards a collection area from which the unwanted impurities/material on the surface can be collected and carried away, characterized in that a wall-forming body (6) is arranged in the collection area in an inclined position between the two elongated side walls (7), where the inclined position is in the direction downwards and backwards, where two rear side walls (2) with floating elements (3) along the upper edge and gravity/sinking bodies (4) along the lower edge are arranged in an inverted V-shape which diverges away from the wall-forming body and forms a delimited backwater area (11).

2. Sweeper in accordance with claim 1, characterized in that the wall-forming body (6) in an inclined position is a fixed fabric made of a flexible material which, when the sweeper is in use, is pressed against the inside of the front side walls (7) and forms the wall-forming body ( 6) in the collection area.

3. Sweeper in accordance with one or more of the preceding claims, characterized in that a net (1) is arranged at the bottom of the sweeper as a continuation of the wall-forming body (6), which net (1) is permeable for chemicals upwards to the downstream flow , between the two rear side walls (2).

4. Sweeper in accordance with one or more of the preceding requirements, characterized in that it is designed to be towed by only one vessel that uses a paravan (51) in one of the front ends of the chain drag (9) and the side walls (7) to keeping the front V shape open and in position.

5. Sweeper in accordance with one or more of the preceding requirements, characterized by the fact that it is constructed so that the negative pressure zone is kept open and in the correct shape by means of tension from paravanes (52) attached to the aft end of chain drag (4) and side walls (2 ).

6. Sweeper in accordance with claim 1, characterized in that the sweeper's properties and function are built into a vessel with its own propulsion.

7. Method for collecting unwanted material on the surface of water, characterized in that a sweeper in accordance with many of claims 1-6 is towed by or built into a suitable vessel at a suitable speed so that the unwanted material is guided into the collection area and is forced down along the wall-forming body and from the body's lower edge flows up into an area at the back of the body in the collection area.

8. Method according to claim 7, characterized in that from the back of the body in the collection area, the unwanted material is pumped up with a pump and led away, either to tanks in said vessel or to a separate collection sausage.

9. Use of the sweeper in accordance with any number of claims 1-6 to remove chemicals, such as oil, from the sea surface.