EP0898546B2 - Vorrichtung zur aussenreinigung von schiffsrümpfen - Google Patents

Vorrichtung zur aussenreinigung von schiffsrümpfen Download PDF

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EP0898546B2
EP0898546B2 EP97922862A EP97922862A EP0898546B2 EP 0898546 B2 EP0898546 B2 EP 0898546B2 EP 97922862 A EP97922862 A EP 97922862A EP 97922862 A EP97922862 A EP 97922862A EP 0898546 B2 EP0898546 B2 EP 0898546B2
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cleaning
hull
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cleaning roller
hulls
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Manfred Weber
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WEBER, MANFRED
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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 
    • B63B59/00—Hull protection specially adapted for vessels; Cleaning devices specially adapted for vessels
    • B63B59/06—Cleaning devices for hulls
    • B63B59/08—Cleaning devices for hulls of underwater surfaces while afloat

Definitions

  • the invention relates to a device for the exterior cleaning of ship hulls with at least one rotating drivable, rotatably mounted in a frame cleaning roller, which is at least partially below the water surface of a body of water.
  • the hulls of ships and yachts are populated below or near the waterline depending on the nature of the water over time by a variety of organisms such as algae, shells, corals and the like. This can u. However, in any case, the hydrodynamic resistance of the hull is deteriorated so that the driving characteristics of the vessel are affected or in motorized vessels increased fuel consumption is the result.
  • the hulls according to the prior art are also regularly provided with a so-called "antifouling" coating consisting of highly toxic substances, but their inhibiting effect diminishes relatively rapidly, since the used substances in order to be toxic to the organisms, must always be at least slightly soluble in water. The use of such toxic substances is problematic for environmental reasons.
  • Such devices are known for example from DE 296 07 426 and US 4,236,477. All of these known from the prior art devices each have rigid roller axes, which are rotatably driven. A ship's hull is known to be curved, so that each roll axis is fully applied only in a certain linear range, but not along their entire roll axes. Consequently, the optimum pressure and cleaning pressure is effected only in a specific roller section.
  • the invention has for its object to further develop a generic cleaning device such that the cleaning is easier to carry out.
  • the cleaning roller has an elastically deformable and adaptable to the shape of the hull core, are rotatably disposed on the individual brush elements having on its peripheral surface brush-shaped, in the radial direction humiliatrekkende cleaning body.
  • the roller axes of the cleaning rollers are flexibly adapted to the hull shape.
  • the axes may for example be constructed in segments, the segments are connected to each other, for example via spring elements.
  • axle body made of elastic plastic or rubber materials are suitable for this purpose.
  • the surface of the cleaning roller is preferably designed so that it acts aggressively on the growing layers of living organisms in the rotating state, but there is no risk of damage to the hulls usually made of glass fiber reinforced plastic GRP.
  • brush rolls, loop rolls, rolls with roughened surfaces or rolls coated with abrasive substances may be considered.
  • the individual rollers are arranged in each case on the starboard side or port side. As a result, the required cleaning time can be drastically reduced.
  • the frame for carrying or for receiving the cleaning rollers can be carried by floats, but is preferably stationary in the water, for example, with the help of ground anchors positioned.
  • the ship is then z. B. by means of an anchor winch or the like pulled by the cleaning system, the feed rate can be adapted to the thickness or manner of contamination and Bewüchse.
  • the angle of inclination of the roll body or roll axes should be adjustable to the vertical.
  • the drive motors or motors for adjusting the cleaning supply rollers are preferably arranged above the water surface and can, for. B. are supported by the frame for the cleaning rollers. They are connected to drive the cleaning rollers with these with the help of the usual drive elements such as timing belt, bevel gear or the like, so that the operability of the drives or bearings and other moving parts under water guaranteed is.
  • the drive or servo motors are preferably designed as encapsulated electric motors. Likewise, hydraulic or pneumatic motors can be used. In automatic cleaning systems, for example, they can be controlled by means of sensors that respond to the size, shape and position of the ship's hull.
  • cleaning rollers and rotating cleaning belts can be used, which are guided by means of appropriate drives against the hull.
  • the cleaning system shown schematically in Fig. 1 consists of a substantially disposed below the water level frame 1, in which two drivable cleaning rollers 2, 3 are arranged transversely to the longitudinal direction of a ship's hull 4.
  • the cleaning rollers 2, 3 are driven by motors 5, 6, which are above the water surface and connected to unillustrated electrical, pneumatic or hydraulic supply lines.
  • the cleaning rollers 2, 3 are elastically deformable with respect to their longitudinal axis and pivotally mounted with their upper ends on the side legs 7, 8 of the frame 1.
  • the lying below the water surface ends of the cleaning rollers 2, 3 are supported by variable-length adjusting cylinders 9, 10, which are articulated pivotably on the frame 1.
  • the drawing figure 1 shows the position of the cleaning rollers 2, 3 in the upper position when retracting a ship's hull 4, d. H. in the bow area and in the lower position in a position in which they are at the widest point of the hull during cleaning.
  • the frame 1. has a central opening 11 through which z. B. the keel 12 of the hull 4 can be pulled.
  • one of the cleaning rollers 2, 3 is shown in a plan view. Here, in particular, the position of the actuating cylinder is illustrated.
  • the construction of the cleaning rollers 2, 3 used is apparent from the drawing figures 3 and 4.
  • the roller consists of an elastically deformable core 13, the z. B. may consist of plastic or a coil spring.
  • Rotary about the core 13 are each individual brush elements 14, 15, 16 are arranged, which are connected to each other via elastically deformable intermediate rings 17.
  • the brush elements 14, 15, 16 carry on their outer peripheral surface 18 brush-shaped cleaning body 19, which extend in the radial direction.

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Außenreinigung von Schiffsrümpfen mit mindestens einer rotierend antreibbaren, in einem Rahmengestell drehbar gelagerten Reinigungswalze, die sich zumindest teilweise unter der Wasseroberfläche eines Gewässers befindet.
  • Die Rümpfe von Schiffen und Jachten werden unterhalb oder im Bereich der Wasserlinie je nach Art des Gewässers im Laufe der Zeit von einer Vielzahl von Lebewesen wie Algen, Muscheln, Korallen und dergleichen besiedelt. Dadurch kann u. U. das Rumpfmaterial in Mitleidenschaft gezogen werden, in jedem Falle wird jedoch der hydrodynamische Widerstand des Schiffsrumpfes verschlechtert, so daß die Fahreigenschaften des Schiffes beeinträchtigt werden bzw. bei motorgetriebenen Schiffen ein erhöhter Kraftstoffverbrauch die Folge ist.
  • Aus diesem Grunde wurden die Schiffe bisher etwa einmal jährlich mittels eines Hebezeuges aus dem Wasser gehoben und die angewachsenen Beläge manuell entfernt.
  • Um die Besiedelung des Schiffsrumpfes mit lebenden Organismen, einzuschränken bzw. zu verhindern, werden die Schiffsrümpfe nach dem Stand der Technik auch regelmäßig mit einer aus stark toxischen Substanzen bestehenden sogenannten "Antifoul"-Beschichtung versehen, deren inhibierende Wirkung jedoch verhältnismäßig rasch nachläßt, da die verwendeten Substanzen, um auf die Organismen toxisch wirken zu können, immer auch zumindest geringfügig wasserlöslich sein müssen. Die Verwendung derartiger toxischer Substanzen ist aus Umweltschutzgründen problematisch.
  • Die notwendige manuelle Reinigung der Schiffsrümpfe ist rela tiv zeitaufwendig und verursacht erhebliche Kosten. Auch kann sie in der Regel nur an teuren Liegeplätzen ausgeführt werden, wo entsprechende Hebekräne zur Verfügung stehen.
  • Derartige Vorrichtungen sind beispielsweise aus der DE 296 07 426 und der US 4,236,477 bekannt. Sämtliche dieser aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen weisen jeweils starre walzenachsen auf, die drehbar angetrieben werden. Ein Schiffsrumpf ist bekanntermaßen gekrümmt ausgebildet, so dass jede Walzenachse nur in einem bestimmten Linearbereich vollflächig anliegt, nicht aber entlang ihrer gesamten Walzenachsen. Demzufolge wird der optimale Anpress- und Reinigungsdruck nur in einem bestimmten Walzenabschnitt bewirkt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Reinigungsvorrichtung derart weiterzuentwickeln, dass die Reinigung besser durchführbar ist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Reinigungswalze einen elastisch deformierbaren und an die Form des Schiffsrumpfes anpassbaren Kern aufweist, an dem einzelne Bürstenelemente drehfest angeordnet sind, die auf ihrer Umfangsfläche bürstenförmige, sich in radialer Richtung erstrekkende Reinigungskörper aufweisen.
  • Um auf alle Bereiche des Schiffsrumpfes einen gleichmäßigen Druck ausüben zu können, aber auch um unterschiedliche Schiffsrümpfe mit derselben Vorrichtung reinigen zu können, sind die Walzenachsen der Reinigungswalzen flexibel an die Rumpfform anpassbar ausgebildet. Dazu können die Achsen beispielsweise segmentweise aufgebaut sein, wobei die Segmente zum Beispiel über Federelemente miteinander verbunden sind. Auch Achsenkörper aus elastischem Kunststoff- oder Gummimaterialien sind hierzu geeignet.
  • Die Oberfläche der Reinigungswalze ist vorzugsweise so ausgebildet, dass sie in rotierendem Zustand zwar aggressiv auf die aufwachsenden Schichten aus lebenden Organismen einwirkt, jedoch keine Gefahr einer Beschädigung der üblicherweise aus Glasfaser-verstärktem Kunststoff GFK hergestellten Rümpfe besteht. In Frage kommen insbesondere Bürstenwalzen, Schlaufenwalzen, Walzen mit aufgerauhten Oberflächen oder mit schleifenden oder schmirgelnden Substanzen belegte Walzen. Zwar ist im Prinzip die Reinigung eines gesamten Schiffsrumpfes mit einer Reinigungswalze möglich, vorzugsweise sind jedoch ein oder mehrere Walzenpaare vorgesehen, deren Einzelwalzen jeweils auf der Steuerbord- bzw. Backbordseite angeordnet sind. Dadurch kann die erforderliche Reinigungszeit drastisch gesenkt werden.
  • Das Gestell zum Tragen bzw. zur Aufnahme der Reinigungswalzen kann von Schwimmkörpern getragen werden, ist jedoch vorzugsweise ortsfest im Wasser beispielsweise mit Hilfe von Bodenankern positioniert. Das Schiff wird dann z. B. mit Hilfe einer Ankerwinde oder dergleichen durch die Reinigungsanlage gezogen, wobei die Vorschubgeschwindigkeit auf die Dicke bzw. Art und Weise der Verschmutzungen und Bewüchse angepaßt werden kann.
  • Andererseits ist es auch möglich, das Schiff ortsfest zu verankern und die Reinigungswalzen im Gestell in Längsrichtung des Schiffes verfahrbar anzuordnen.
  • Zur Anpassung an unterschiedliche Schiffsrümpfe ist es weiterhin vorteilhaft, die Reinigungswalzen im Gestell in Richtung zum Schiffsrumpf verfahren zu können. Aus dem gleichen Grunde sollte der Neigungswinkel der Walzenkörper bzw. Walzenachsen zur Senkrechten einstellbar sein.
  • Die Antriebsmotoren bzw. die Motoren zum Verstellen der Reini gungswalzen sind vorzugsweise oberhalb der Wasseroberfläche angeordnet und können z. B. von dem Gestell für die Reinigungswalzen getragen werden. Sie sind zum Antrieb der Reinigungswalzen mit diesen mit Hilfe der üblichen Trieborgane wie Zahnriemen, Kegelradgetriebe oder dergleichen verbunden, so daß die Funktionsfähigkeit der Antriebe bzw. Lager und sonstiger beweglicher Teile unter Wasser gewährleistet ist.
  • Die Antriebs- bzw. Stellmotore sind vorzugsweise als gekapselte Elektromotore ausgebildet. Ebenso können hydraulische oder pneumatische Motoren eingesetzt werden. Bei automatisch arbeitenden Reinigungsanlagen können sie beispielsweise mit Hilfe von Sensoren, die auf die Größe, die Form und Position des Schiffsrumpfes ansprechen, geregelt bzw. gesteuert sein.
  • Neben Reinigungswalzen können auch umlaufende Reinigungsbänder verwendet werden, die mit Hilfe entsprechender Antriebe gegen den Schiffsrumpf geführt werden.
  • Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht und wird im nachfolgenden anhand der Zeichnung einzelnen erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine schematische Darstellung eines von einem Gestell getragenen Reinigungswalzenpaares in unterschiedlichen Reinigungsstellungen,
    Fig. 2
    eine Draufsicht auf eine der Reinigungswalzen gem. Fig. 1,
    Fig. 3
    einen Längsschnitt durch eine Reinigungswalze gem. Fig. 1 und 2 und
    Fig. 4
    einen Querschnitt durch die Reinigungswalze gem. Fig. 1 bis 3.
  • Die in Fig. 1 schematisch gezeigte Reinigungsanlage besteht aus einem im wesentlichen unter dem Wasserspiegel angeordneten Rahmengestell 1, in dem zwei antreibbare Reinigungswalzen 2, 3 quer zur Längsrichtung eines Schiffsrumpfes 4 angeordnet sind. Die Reinigungswalzen 2, 3 werden von Motoren 5, 6 angetrieben, die oberhalb der Wasseroberfläche liegen und mit nicht dargestellten elektrischen, pneumatischen oder hydraulischen Versorgungsleitungen verbunden sind.
  • Die Reinigungswalzen 2, 3 sind bzgl. ihrer Längsachse elastisch deformierbar und mit ihren oberen Enden an den Seitenschenkeln 7, 8 des Rahmengestells 1 verschwenkbar gelagert. Die unter der Wasseroberfläche liegenden Enden der Reinigungswalzen 2, 3 werden von längenveränderlichen Stellzylindern 9, 10 getragen, die am Rahmengestell 1 verschwenkbar angelenkt sind.
  • Die Zeichnungsfigur 1 zeigt die Lage der Reinigungswalzen 2, 3 in der oberen Position beim Einfahren eines Schiffsrumpfes 4, d. h. im Bugbereich und in der unteren Position in einer Stellung, in der sie sich beim Reinigen an der breitesten Stelle des Schiffsrumpfes befinden.
  • Das Rahmengestell 1. weist eine mittige Öffnung 11 auf, durch die z. B. der Kiel 12 des Schiffsrumpfes 4 gezogen werden kann.
  • In Zeichnungsfigur 2 ist eine der Reinigungswalzen 2, 3 in einer Draufsicht dargestellt. Hierbei wird insbesondere die Lage der Stellzylinder verdeutlicht.
  • Der Aufbau der verwendeten Reinigungswalzen 2, 3 geht aus den Zeichnungsfiguren 3 und 4 hervor. Die Walze besteht aus einem elastisch deformierbaren Kern 13, der z. B. aus Kunststoff oder einer Spiralfeder bestehen kann. Drehfest um den Kern 13 sind jeweils einzelne Bürstenelemente 14, 15, 16 angeordnet, die über elastisch deformierbare Zwischenringe 17 miteinander verbunden sind. Die Bürstenelemente 14, 15, 16 tragen auf ihrer äußeren Umfangsfläche 18 bürstenförmige Reinigungskörper 19, die sich in radialer Richtung erstrecken.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Rahmengestell
    2
    Reinigungswalze
    3
    Reinigungswalze
    4
    Schiffsrumpf
    5
    Motor
    6
    Motor
    7
    Seitenschenkel
    8
    Seitenschenkel
    9
    Stellzylinder
    10
    Stellzylinder
    11
    Öffnung
    12
    Kiel
    13
    Kern
    14
    Bürstenelement
    15
    Bürstenelement
    16
    Bürstenelement
    17
    Zwischenring
    18
    äußere Umfangsfläche
    19
    bürstenförmiger Reinigungskörper

Claims (5)

  1. Vorrichtung zur Außenreinigung von Schiffsrümpfen mit mindestens einer rotierend antreibbaren Reinigungswalze (2,3), die mittels ihrer beiden Enden in einem Rahmengestell drehbar gelagert ist, wobei sich die Reinigungswalze zumindest teilweise unter der Wasseroberfläche eines Gewässers befindet, wobei die Reinigungswalze (2,3) einen Kern (13) aufweist, an dem einzelne Bürstenelemente (14,15,16) drehfest angeordnet sind, die auf ihrer Umfangsfläche (18) bürstenförmige, sich in radialer Richtung erstreckende Reinigungskörper (19) aufweisen,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Kern (13) der Reinigungswalze (2,3) elastisch deformierbar und an die Form des Schiffsrumpfes anpassbar ist.
  2. Reinigung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden der Reinigungswalze (2, 3) durch Stellzylinder (9, 10) an den Schiffsrumpf (4) anlegbar sind.
  3. Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bürstenelemente (14, 15, 16) über elastisch deformierbare Zwischenringe (17) miteinander verbindbar sind.
  4. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellzylinder (9, 10) über auf die Größe, Form oder Position des Schiffsrumpfes (4) entsprechende Sensoren regelbar sind.
  5. Reinigungsvorrichtung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren an den Stellzylindern angeordnet sind.
EP97922862A 1996-04-26 1997-04-25 Vorrichtung zur aussenreinigung von schiffsrümpfen Expired - Lifetime EP0898546B2 (de)

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EP0898546A1 EP0898546A1 (de) 1999-03-03
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