WO2003018167A2 - Vorrichtung und verfahren zum entfernen von in wasser treibendem öl - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum entfernen von in wasser treibendem öl Download PDF

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    • Y02A20/20Controlling water pollution; Waste water treatment
    • Y02A20/204Keeping clear the surface of open water from oil spills

Definitions

  • the present invention relates to an apparatus and a method for removing oil floating in water, in particular crude oil.
  • the invention is therefore based on the object or the technical problem of creating a suitable device and a suitable method which, in particular on the open sea and under the action of the wind, make it possible to effectively remove large amounts of oil floating in water from the water.
  • This device for removing oil floating in water comprises: an oil delivery device with at least one elongated, flexible, floatable support element with at least one oil delivery element which has an oil delivery direction that extends essentially parallel to the longitudinal direction of the support element / and at least a floating oil collecting device, which is arranged in the region of the carrier element and cooperates with the oil-conveying element.
  • the device according to the invention makes it possible in a comparatively simple, effective and inexpensive way to remove even large amounts of oil floating in water, for example oil rugs, from the water. Due to its flexible construction, the device according to the invention adapts perfectly to the contour of a moving water surface. As will be explained in more detail below, the mode of operation of the device according to the invention is even positively supported under the influence of wind.
  • the device according to the invention can be anchored both stationary, that is to say, for example, in a flowing body of water, in tidal waters, in a bay or in front of a beach, or also mobile, that is to say, for example, between two ships which are towing the device or holding it in position, or one Mixed form can be used using a ship as well as anchoring on land.
  • the device according to the invention can thus be used both on inland waters and on the open sea. It can be used, for example, to protect oyster beds, salmon farms, beaches in the area of ocean currents with heavy shipping traffic, etc.
  • the device according to the invention works very effectively and can be flexibly adapted to a wide variety of circumstances and oil spill or accident situations.
  • This method for removing floating oil in water comprises the steps of, 'not mandatory manner in the order given:
  • the application of the device in the lee of the oil surface floating on the water is not limited in the sense of the invention to the fact that for each application and in the lexical sense there must be a wind that defines a leeward side, i.e. one side facing away from the wind.
  • the device can of course also be used when there is no wind, for example when one or more ships are towing the device with its substantial longitudinal extent transversely towards and into or around an oil slick, that is to say to artificially produce a leeward effect.
  • Lee has the meaning of the downstream side. Even if the device according to the invention is arranged relatively free of movement in or on a stationary oil slick, it can still have a considerable effect.
  • the method according to the invention has essentially the same advantage as the device according to the invention.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view of an essential portion of a device according to the invention.
  • FIG. 2 shows a schematic perspective view of an essential partial area of an oil delivery device of the device according to the invention from FIG. 1;
  • FIG. 3 shows a schematic cross-sectional view through a single oil-conveying element of the device according to the invention from FIGS. 1 and 2 in a first operating state;
  • FIGS. 1 and 2 shows a schematic cross-sectional view through a single oil-conveying element of the device according to the invention from FIGS. 1 and 2 in a second operating state;
  • FIG. 5 shows a schematic perspective view of a device according to the invention towed by two ships, to illustrate the method according to the invention
  • FIG. 6 shows a schematic perspective view of an accommodation and delivery device for the device according to the invention, which is mounted on a ship;
  • FIG. 7a shows a schematic partial view of a further embodiment of an oil delivery element
  • FIG. 7b shows a further alternative embodiment of the oil delivery element shown in FIG. 7a;
  • Fig. 8 is a schematic representation of the temporal
  • FIGS. 7a and 7b shows a schematic perspective illustration of an oil delivery element according to a further embodiment of the invention.
  • FIG. 1 shows a schematic perspective view of an essential partial area of a device according to the invention for removing oil floating in water.
  • the oil is an oil slick 2 originating from a leaked oil tanker and floating on the open sea under the influence of wind.
  • the device comprises an oil delivery device 4, which in the present example has a plurality of elongated, flexible, floatable support elements 6.
  • Each carrier element 6 is designed as a hollow body suitable for receiving and transporting a force transmission medium.
  • the water on which the oil damage has occurred is preferably used as the power transmission medium.
  • the carrier elements 6 are designed as stable, flexible tubular bodies.
  • the pressure generating device here: a feed pump
  • the pressure generating device can, for example, be installed on board a ship, on a pontoon or even on land.
  • At least one separate supply line 8 can be used.
  • a supply line 8 for example, a correspondingly dimensioned hose (pressure hose) is conceivable, which is arranged, for example, in the middle of a strand of adjacent support elements 6, as indicated schematically in FIG. 1.
  • the supply line 8 can assume a pressure storage function depending on the dimensions and strength (in particular tensile and tear strength).
  • the central supply line 8 is connected to respective oil delivery elements 10 of the oil delivery device 4 via suitable branches. If only the supply line 8 is used, it may not be necessary to supply the force transmission medium via the carrier elements 6.
  • the carrier elements 6 could then be designed as pure elements transmitting a tensile force, such as steel cables or hawser.
  • the buoyancy can be ensured via separate buoyancy bodies or the like.
  • the spacers 12 have a uniform length. In principle, however, spacers 12 of different lengths can also be used.
  • the device is also equipped with elongated tension elements 14, for example cables or ropes, which run essentially parallel to the tubular support elements 6.
  • tension elements 14 are each located laterally through the support elements 6 formed strand arranged.
  • the tension elements 14 are also connected to the spacers 12.
  • the end regions of the tension elements 14 are also provided with connecting means (not shown in the figures, for example couplings, shackles or the like), with the aid of which a secure and preferably releasable connection can be established with a towing device of a towing vehicle (ie here: a ship).
  • the tension elements 14 absorb the tensile forces acting when towing or also when anchoring the device and during its operation.
  • the central pressure supply line 8 can form the backbone of the system in the mat structure.
  • the length of the mat structure 16 is preferably greater than its width.
  • Several matt structures 16 can be modularly connected to each other '.
  • the support elements 6, the tension elements 14 and a possibly existing supply line 8 are expediently equipped with suitable coupling elements (bayonet lock or the like).
  • each is the same
  • Carrier elements 6 with a variety of
  • Oil delivery elements 10 equipped. Each oil-conveying element 10 has one that extends essentially parallel to the longitudinal direction of the associated carrier element 6
  • each carrier element is indicated by arrows R.
  • each carrier element is indicated by arrows R.
  • the device according to the invention further comprises a floatable oil collecting device 18 which interacts with the oil delivery elements 10 of the carrier elements 6.
  • the oil collecting device 18 is equipped with a buoyant, sack-like oil collecting container 20 which has an oil receiving opening 22 (sack opening or inflow opening) and on the side, i.e. is arranged in the empty area, next to the central section M of the mat structure 16 formed by the carrier elements 6.
  • the oil receiving opening 22 points transversely to the longitudinal direction of the carrier elements 6 after windward.
  • the oil collecting container 20 can also have a correspondingly designed chamber which enables the separation of water and oil.
  • the chamber can be attached to the underside of the oil reservoir 20 (water is heavier than oil).
  • the flexible container walls 24 are spanned by a plurality of hollow, ring-shaped or elliptical ribs 26, brackets or rings. This ensures that the inflow opening 22 is kept open. Furthermore, due to its flexible container walls 24 and the ribs 26, the oil collecting container 20 can be folded up like an accordion and stowed in the smallest space. In addition, due to this design, the oil collecting container 20 can be optimally adapted to a wide variety of loads generated by waves. The shape of the oil collecting container 20 supported by the ribs 26 in connection with a suitable displacement also ensures that a part of the oil receiving opening 22 lies above the water surface or is held there, as can be clearly seen in FIG. 1.
  • the sack-like oil collecting container 20 is connected via a suitable coupling device to an oil suction device 28, with the aid of which the oil 2 collecting in the container 20 can be sucked off.
  • FIG. 2 shows a schematic perspective view of an essential partial area of the oil delivery device 4 of the device according to the invention from FIG. 1.
  • the respective oil-conveying elements 10 of an elongated carrier element 6 comprise an oil-driving element 30 which can be moved back and forth in a direction running essentially parallel to the longitudinal direction of the carrier element 6, as in FIG. 2 Double arrows indicated.
  • the oil-entraining element 30 has a relief-like surface structure 32.
  • this relief-like surface structure 32 is formed by a plurality of sawtooth elements, each of which has a tooth flank that is steep or concave in the direction of transport and an inclined or convex tooth flank opposite to the conveying direction R.
  • FIGS. 3 and 4 shows a schematic cross-sectional view by a single oil delivery element 10 in a first operating state (delivery stroke), and FIG. 4 shows a schematic cross-sectional view through a single oil delivery element 10 in a second operating state (reset stroke).
  • the oil delivery element 10 comprises a cylindrical, tubular base body 34, the two ends of which each form a connecting piece 36, with which the oil delivery element 10 as a complete unit at an initial and an end section of a respective section of the elongated tubular support element 6 can be connected.
  • the force transmission medium (here: water) guided by the carrier element 6 can thus be passed through the tubular base body 34 to the next carrier element section and a next oil-conveying element 10.
  • the carrier element sections, as it were, interposed between the respective oil-conveying elements 10 in this embodiment further guarantee the necessary flexibility of the entire construction.
  • a compact and stable design is achieved, which is particularly important in rough operation at sea, where high demands are placed on the load capacity, operability and operational safety to be guaranteed when removing and reinstalling the device according to the invention.
  • the design described facilitates the removal or replacement of a respective oil-conveying element 10 or a section of the carrier element 6 for maintenance purposes or the like. In addition, less expensive production can be realized.
  • a block element 38 adjoins the tubular base body 34 of the oil delivery element 10 radially outward.
  • This block element 38 essentially comprises a feed line 40 for the pressure medium communicating with the hollow interior of the tubular base body 34, a controllable reusable Valve 42, an actuating cylinder with a cylinder working space 44, a piston 46, a piston rod 48 and a return spring 52 arranged in a spring accommodation space 50, corresponding bearings and an outlet channel 54 which passes through the reusable valve 42 with the feed line 40 and over a relief bore 56 communicates with the spring housing space 50.
  • the outlet channel 54 has an outlet opening 58 which points in the conveying direction R of the oil-conveying element 10.
  • the reusable valve 42 works according to a type of flip / flop principle and controls the desired pressure application or pressure relief of the corresponding piston side.
  • the reusable valves 42 of the device according to the invention are preferably interconnected synchronously; they can be addressed jointly or individually via a valve control system.
  • the oil driver element 30 already mentioned above is arranged on the outside of the block element 38 and is preferably connected to the block element 38 by means of a round or dovetail guide (not shown for reasons of clarity).
  • the oil driver element 30 is coupled to the working cylinder via the piston rod 48 and can be moved back and forth in a direction which will be explained in more detail below in a direction which runs essentially parallel to the longitudinal direction of the carrier element 6, as in FIGS. 3 and 4 Double arrows indicated.
  • the reusable valve 42 is in the switching position shown in FIG. 3.
  • the outlet channel 54 is through the Reusable valve 42 blocked to supply line 40.
  • pressurized water enters the cavity of the carrier element 6 and via this into the connecting piece 36 and the cylindrical, tubular base body 34, into the feed line 40 and via the reusable valve 42 into the working space 44 of the actuating cylinder.
  • This causes the piston 46 to be displaced against the restoring force of the restoring spring 52 attached to the other side of the piston 46.
  • the pressure setting and the construction of the oil-conveying element 10 are selected such that a relatively slow, uniform displacement of the piston 46 takes place during operation. Any water located in the spring accommodation space 50 can flow out via the relief bore 56 and the outlet opening 58.
  • oil 2 which surrounds or adheres to or adheres to the oil-carrying element 30, is carried along with the aid of the relief-like surface structure 32 and is conveyed essentially parallel to the longitudinal direction of the carrier element 6.
  • All oil delivery devices 4 of the device according to the invention expediently execute the delivery stroke synchronously.
  • the reusable valve 42 switches almost without delay from the position shown in FIG. 3 to the position shown in FIG. 4. Thereby the supply line 40 to the tubular base body 34 is shut off and the pressure supply is interrupted. At the same time, the working space 44 of the actuating cylinder is connected to the outlet channel 54 via the upper part of the feed line 40 and the piston 46 is suddenly relieved on the pressure side. The spring force of the return spring 52 now pushes the piston 46 back to the left into the starting position. The return movement of the piston 46 and thus also the return movement of the oil driver element 30 is achieved with the aid of the reusable valve 42 which controls the working pressure via the relief bore 56 to the rear of the piston 46, ie into the spring accommodation space 50.
  • the water in the working space 44 is inevitably pushed out through the outlet channel 54 and the outlet opening 58, which acts as a nozzle.
  • the water pressed out emerges in the desired delivery direction R and consequently makes it possible to actively support the oil production with a directed jet pulse.
  • the reusable valve 42 in particular its valve diameter, the spring force of the return spring 52 and the passage cross-sections of the feed line 40, the outlet channel 54, the outlet opening 58 and the relief bore 56 are selected and coordinated with one another in such a way that a return movement which is relatively fast compared to the delivery stroke or there is an abrupt reset stroke.
  • the device according to the invention preferably comprises an accommodation device 60 which can be mounted on a ship or another suitable means of transport and in which the oil delivery device 4 or the entire mat structure 16 described above can be received in the form of a vertical fan.
  • This accommodation device 60 which here also serves as an application device for launching and resuming the mat structure 16, is shown schematically in FIG. 6.
  • the accommodation / delivery device 60 comprises a plurality of brackets 66 which, like in an accordion or in a leporello, are arranged one behind the other in the longitudinal direction of the ship. They carry the mat structure 16 suspended above them.
  • the brackets 66 are each movably mounted on their foot region via rollers or the like in a rail system 68, which allows both the swiveling or folding down of the brackets 66 and a longitudinal displacement thereof, on the one hand in a standing position Position of the bracket 66 up to a rear-hinged position and on the other hand in a folded position of the bracket 66 in a bracket storage position.
  • the stirrups In the stirrup storage position, the stirrups can be arranged both horizontally and vertically. Horizontal storage would be very space-saving, particularly in the case of brackets which taper in a trapezoidal shape.
  • To bring out the mat structure 16 one bracket 66 after the other is folded out over the rear and thus the mat structure is simply placed on the water surface.
  • a separate accommodation device is preferably provided for the oil collecting device 20.
  • the device according to the invention which has the elongated mat structure 16 explained above, is brought to water from a ship 62, hereinafter referred to as the mother ship 62.
  • the mat structure 16 is brought to the water separately from the oil collecting container 20 by means of the bow-shaped accommodation and dispensing device 60 arranged on the mother ship 62 and pulled out like a leporello.
  • the latter is preferably done with the aid of a second ship 64, hereinafter called daughter ship 64, which pulls the beginning of the mat structure 16 from the mother ship 62 and thus brings the required length of the mat structure 16 between itself and the mother ship 62.
  • a plurality of mat structures 16 can be axially coupled together to achieve a greater longitudinal extent.
  • FIG. 5 shows a schematic perspective view of the device towed or bay-shaped stretched by the mother ship 62 and daughter ship 64.
  • the longitudinal extension of the mat structure 16 of the device runs essentially transversely to the wind direction and thus transversely to the driving direction of the Oil spill 2.
  • the wind direction is indicated in FIG. 5 by an arrow W.
  • the oil collecting container 20 is only coupled to the mat structure 16 after it has been brought into position.
  • the coupling position is located at the central section M of the mat structure or the bay formed by it (see also FIG. 1).
  • the oil collecting container 20 opens essentially automatically even with a slight flow.
  • a large edge section of the driving oil slick 2 now gets into and onto the net-like mat structure 16 and between its elongated, flexible carrier elements 6 by wind and sea, and is partially attached to the carrier elements 6 and the oil-conveying elements 10 attached to them.
  • the collected oil 2 is now sucked off by means of the oil suction device 28 and thus removed from the water.
  • the suction process additionally supports the driving in of the oil 2 into the oil receiving opening 22.
  • the entire oil collecting container 20 containing the oil 2 could also be removed from the water. However, this only makes sense at the end of salvage, at least for larger oil areas.
  • the net-like mat structure 16 of the device according to the invention can be taken up again by the mother ship 62, cleaned if necessary and stowed in the accommodation device 60. The same procedure is followed with the oil collecting container 20.
  • FIG. 7a shows a schematic partial view of a further embodiment of an oil driver element 80.
  • the oil driver element consists of the carrier element 6, of which only one wall is shown in the partial view according to FIG. 7a.
  • the carrier element receives its energy supply from the pressurized medium which is supplied to the carrier element 6 and which is normally water.
  • the oil-conveying element 80 is integrated in the carrier element 6 in that the carrier element 6 is made of a technical textile, in which membrane elements 72 are integrated.
  • the membrane elements 72 are designed such that they specifically assume an asymmetrical shape with regard to their expansion behavior when pressure is applied.
  • FIG. 7a schematic expansion curves of the membrane element with 72 ′, 72 ′′ and 72 ⁇ ′′ are shown in FIG. 7a in accordance with an increasing exposure to internal pressure in the carrier element 6.
  • the membrane 72 deforms under the application of internal pressure in the manner shown in FIG. 7a.
  • the membrane consists of two quasi-rigid sections of different lengths, which are connected via an expandable section.
  • a rigid element 74 which will be referred to as scale element 74 in the following, is attached.
  • the scale element 74 is rigidly attached to that portion of the membrane element 72 which, when subjected to internal pressure, deflects outward from its unloaded position.
  • the scale element 74 deflects when the membrane element 72 "stretches" in accordance with the positions 72 ′, 72 ′′ and 72 ′′ ′′ of the membrane element shown in FIG. 7a into the positions 74 ′, 74 ′′ and 74 ′′ 'positions shown.
  • the position of the scale element in an extreme angular position relative to the carrier element 6 shown in FIG. 7 with 74 ''' is only possible because the membrane element deforms strongly asymmetrically when subjected to internal pressure.
  • the scale element 74 is thus erected in a cycle of an internal pressure application from a rest position, not shown in FIG. 7a, parallel to the surface line of the carrier element 6 up to a maximum angle and returned again with the pressure reduction.
  • a rhythmic movement of the scale elements is created, which can be adjusted in accordance with the pressure profile in relation to the frequency and speed of raising, as well as returning and closing.
  • the scale elements 74 which are arranged as scales on the carrier element, produce an inflow of the oil / water mixture in the area that rises when erected by erecting between the scale elements 74 and the jacket of the support element 6 or the membrane element 72.
  • the membrane elements 72 with the scale elements 74 can either be arranged in a ring shape in the oil entrainment element 80 or else be introduced in a helix shape, so that an uninterrupted and, as it were, continuous conveying movement occurs over the circumference.
  • Fig. 7b shows a further embodiment of a scale element 74, which has an increased effectiveness compared to the embodiment of Fig. 7a.
  • lamella 84 are attached to the scale element 74 asymmetrically relative to the pivot 86 provided on each lamella 84 on the scale element:
  • the space between the scale edges 88 depending on the position of the lamella 84, for the oil / water mixture to flow through or not.
  • the slats 84 pivot in the direction of arrow d into the open position shown in FIG. 7b when the scale element 74 is moved into the open, spread-apart position as shown in FIG. 7a.
  • the oil / water mixture can flow through the scale element in the direction of the arrow R, while when the scale element 74 moves towards the carrier element 6, the lamellae are opposed by the flow pressure to that shown in FIG 7b pivot arrow direction d and close the cross-sections through which flow can flow in the area of scale element 74.
  • the whole mechanism is thus based on the wing structure of a bird, in which the flow resistance is likewise designed differently in the case of an upward and downward wing movement.
  • a flexible valve would also work, which opens by a corresponding design when inflowing during the opening process and closes again automatically when closing ,
  • FIG. 8 shows an example of the pressure curve over time when the oil delivery device 10 is operated according to the embodiment according to FIG. 7a or 7b.
  • ⁇ time sequence the carrier element 6 is subjected to pressure pulses 76, wherein pressurization and pressure reduction can be designed specifically with a view to maximizing the desired conveying performance.
  • the pressure build-up takes place faster than the pressure reduction, so that the opening / installation of the scale elements 74 takes place faster than the closing thereof.
  • This sequence of movements serves, together with the profiling of the scale elements 74, to increase the conveying capacity in the direction of the arrow R.
  • FIG. 9 shows a further embodiment of the invention using an oil-entraining element 70, which also receives its energy supply from the medium supplied to the carrier element 6 under pressure, normally water.
  • b takes place in the
  • Gears which are specifically formed in the surface structure, are introduced into the oil-entraining element 70 in a helical shape similar to a thread with a large pitch.
  • These passages 78 are suitable for conveying adhering oil during a relatively slow rotation in the direction of the arrows a shown.
  • the oil driver element 70 operated by first moving the oil driver element 70 through a relatively large angle of rotation in the direction of arrow b so that the oil is conveyed in the direction of arrow a.
  • the device according to the invention can rather also take embodiments other than those specifically described above.
  • the device can in particular have features that represent a combination of the respective individual features of the appended claims.
  • One or more oil collecting containers can also be arranged between two gates of the carrier element (s).
  • the respective oil delivery elements can also be attached coaxially to the elongated support element.
  • the oil-conveying element in question can be constructed from two or more shell-like elements which firmly enclose the elongated carrier element.
  • an oil delivery element can also comprise a jet nozzle, in particular a water jet nozzle or an air nozzle, the jet direction of which runs essentially parallel to the longitudinal direction of a respective carrier element. It is possible to activate the nozzles both continuously and rhythmically, and thus to transport the oil floating past or accumulating in the desired direction along the carrier elements and ultimately into the oil collecting container.
  • hose-like carrier elements in addition to the oil-conveying elements described, further elements connected to a central pressure supply or the elongate, hose-like carrier elements can be introduced into the structure, which, for example, by directing the water located between the carrier elements induce rhythmic pulsation in the form of a laminar flow to move parallel to the direction of delivery of the oil delivery elements and thus to support the intended transport of the oil or adhering or driving oil lumps.
  • unmanned floating bodies equipped with drive, control and actuation elements can also be used.
  • a remote-controlled floating body which controls on board the mother ship becomes.
  • two swimming robots could be used, which, equipped with suitable control devices and positioning systems (eg GPS), operate automatically and / or autonomously and control a given position, hold or change them according to specifications.
  • Oil / oil slick Oil delivery device Carrier element Central supply line
  • Oil conveying element Spacer tension elements Net-like mat structure
  • Oil collecting device
  • Bag-like oil collection container Oil intake opening / inflow opening Container wall of 20 ribs of 20 oil suction device
  • Oil driver element from 10 Relief-like surface structure from 30 Tubular base body from 10 connecting piece from 10 Block element from 10

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Abstract

Vorrichtung und Verfahren zum Entfernen von in Wasser treibenden Öl (2). Die Vorrichtung umfasst: eine Öl-Fördereinrichtung (4, 10, 16) mit mindestens einem langgestreckten, flexiblen, schwimmfähigen Trägerelement (6) mit mindesten einem Öl-Förderelement (10), welches eine sich im wesentlichen parallel zur Längsrichtung des Trägerelementes (6) erstreckende Öl-Förderrichtung (R) besitzt; und mindestens eine schwimmfähige Öl-Sammeleinrichtung (20), die im Bereich des Trägerelementes (6) angeordnet ist und mit dessen Öl-Förderelement (10) zusammenwirkt.

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Entfernen von in Wasser treibendem Öl
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Entfernen von in Wasser treibendem Öl, insbesondere von Rohöl .
STAND DER TECHNIK
Bei Schiffsunfällen, in die zumeist sog. Öltanker verwickelt sind, treten auf See oftmals größere Mengen Öl aus, die als Ölteppiche auf dem Wasser treiben und die See sowie auch naheliegende Küsten verunreinigen, zu schweren Schäden der Flora und Fauna führen und erhebliche Kosten für erforderliche Reinigungs- und Entsorgungsarbeiten verursachen. Ein weiteres Problem, das in diesem Zusammenhang besteht, ist, dass die nach einer Havarie zunächst noch zusammenhängenden Ölflächen sich unter Einwirkung von Wind und Seegang relativ rasch in mehr oder weniger zusammenhängende Öl-Flecken auflösen bzw. in Form von Öl- Klumpen schwimmend treiben. Dies erschwert eine Erfassung und Bergung erheblich. Mit den heute zur Verfügung stehenden Methoden, bei denen zum Beispiel Ölwehrboote verwendet werden, welche das treibende Öl beispielsweise mit Hilfe von Schaufelräder und/oder Absaugeinrichtungen oder dergleichen aufnehmen, welche am Bugbereich oder zwischen Doppelrümpfen angeordnet sind, ist es daher insbesondere auf offener See und unter Windeinwirkung nicht möglich, eine hinreichende Menge eines sich im Allgemeinen schnell ausbreitenden Ölteppichs aufzunehmen und somit aus dem Wasser zu entfernen. DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe beziehungsweise das technische Problem zugrunde, eine geeignete Vorrichtung sowie ein geeignetes Verfahren zu schaffen, welches es insbesondere auf offener See und unter Windeinwirkung ermöglicht, größere Mengen von in Wasser treibenden Öl effektiv aus dem Wasser zu entfernen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
Diese Vorrichtung zum Entfernen von in Wasser treibenden Öl, umfasst: eine Öl-Fördereinrichtung mit mindestens einem langgestreckten, flexiblen, schwimmfähigen Trägerelement mit mindesten einem Öl-Förderelement, welches eine sich im wesentlichen parallel zur Längsrichtung des Trägerelementes erstreckende Öl-Förderrichtung besitzt/ und mindestens eine schwimmfähige Öl-Sammeleinrichtung, die im Bereich des Trägerelementes angeordnet ist und mit dessen Öl- Förderelement zusammenwirkt .
Die erfindungsgemäße Vorrichtung gestattet es auf vergleichsweise einfache, effektive und kostengünstige Art und Weise, selbst größere Mengen von in Wasser treibenden Öl, z.B. Ölteppiche, aus dem Wasser zu entfernen. Aufgrund ihrer flexiblen Konstruktion passt sich die erfindungsgemäße Vorrichtung hervorragend an die Kontur einer bewegten Wasseroberfläche an. Wie nachfolgend noch näher dargelegt ist, wird die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung unter Windeinwirkung sogar positiv unterstützt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann sowohl stationär, d.h. zum Beispiel in einem strömenden Gewässer, in Tidengewässern, in einer Bucht oder vor einem Strand verankert, oder auch mobil, d.h. zum Beispiel zwischen zwei Schiffen, welche die Vorrichtung schleppen oder in Position halten, oder eine Mischform unter Verwendung eines Schiffs sowie einer Verankerung an Land verwendet werden. So lässt sich die erfindungsgemäße Vorrichtung sowohl auf Binnengewässern als auch auf offener See einsetzen. Sie ist beispielsweise zum Schutz von Austernbänken, Lachsfarmen, Stränden im Bereich von Meeresströmungen mit starkem Schiffsverkehr usw. anwendbar. Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet sehr wirkungsvoll und ist flexibel an unterschiedlichste Gegebenheiten und Ölunfall- bzw. Havarie-Situationen anpassbar.
Weitere bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind Gegenstand der Unteransprüche 2 bis 19.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird ferner gelöst durch ein erfindungsgemäßes Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 20.
Dieses Verfahren zum Entfernen von in Wasser treibenden Öl, umfasst folgende Schritte,' jedoch nicht zwingender Weise in der gegebenen Reihenfolge :
a) Ausbringen einer Vorrichtung nach Anspruch 1 in Lee einer auf Wasser treibenden Ölflache, so dass die Längserstreckung der Vorrichtung im wesentlichen quer zu einer Treibrichtung der Ölflache verläuft; b) Befördern des mit der Vorrichtung in Kontakt tretenden Öls im Wesentlichen parallel zur Längserstreckung der Vorrichtung und damit im wesentlichen quer zur Treibrichtung zu einer Öl-Sammeleinrichtung; c) Aufnehmen des beförderten Öls in der Öl-Sammeleinrichtung; und d) Entfernen des aufgenommen Öls aus dem Wasser durch Entfernen des Öls aus der Öl-Sammeleinrichtung und/oder durch Entfernen der Öl-enthaltenden Öl-Sammeleinrichtung aus dem Wasser. Es wird darauf hingewiesen, dass das Ausbringen der Vorrichtung in Lee der auf dem Wasser treibenden Ölfläche im Sinne der Erfindung nicht darauf beschränkt ist, dass hierzu in jedem Anwendungsfall und im lexikalischen Sinne ein Wind vorhanden sein muss, der die Festlegung einer Leeseite, also einer dem Wind abgewandte Seite, zulässt. Die Vorrichtung kann selbstverständlich auch bei Windstille eingesetzt werden, beispielweise dann, wenn ein oder mehrere Schiffe die Vorrichtung mit deren wesentlichen Längserstreckung quer auf einen Ölteppich zu und in diesen hinein oder um diesen herum schleppen, also gewissermaßen künstlich eine Leewirkung erzeugen. Ein gleiches gilt für den Fall, dass die Vorrichtung in einem strömenden Gewässer oder einem Tidengewässer verankert wird. Hier hat Lee dann die Bedeutung der stromabwärts befindlichen Seite. Selbst dann, wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung relativ bewegungsfrei in oder an einem stationären Ölteppich angeordnet wird, kann sie immer noch eine erhebliche Wirkung entfalten.
Das erfindungsgemäße Verfahren besitzt im wesentlichen die gleichen Vorteil wie die erfindungsgemäße Vorrichtung.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung mit zusätzlichen Ausgestaltungsdetails und weiteren Vorteilen sind nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben und erläutert.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Perspektivansicht eines wesentlichen Teilbereichs einer erfindungsgemäßen Vorrichtung; Fig. 2 eine schematische Perspektivansicht eines wesentlichen Teilbereichs einer Öl-Fördereinrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung von Fig. 1;
Fig. 3 eine schematische Querschnittsansicht durch ein einzelnes Öl-Förderelement der erfindungsgemäßen Vorrichtung von Fig. 1 und 2 in einem ersten Betriebszustand;
Fig. 4 eine schematische Querschnittsansicht durch ein einzelnes Öl-Förderelement der erfindungsgemäßen Vorrichtung von Fig. 1 und 2 in einem zweiten Betriebszustand;
Fig. 5 eine schematische Perspektivansicht einer von zwei Schiffen geschleppten erfindungsgemäßen Vorrichtung, zur Veranschaulichung des erfindungsgemäßen Verfahrens;
Fig. 6 eine schematische Perspektivansicht einer auf einem Schiff angebrachten Unterbringungs- und Ausbringungseinrichtung für die erfindungsgemäße Vorrichtung;
Fig. 7a eine schematische Teilansicht einer weiteren Ausführungsform eines Öl-Förderelements;
Fig. 7b eine weitere Ausführungsalternative des in Fig. 7a dargestellten Öl-Förderelements ;
Fig. 8 eine schematische Darstellung des zeitlichen
Druckverlaufs bei dem Betrieb des Öl-Förderelements nach Fig. 7a und Fig. 7b; und Fig. 9 eine schematische perspektivische Darstellung eines Öl-Förderelements nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
DARSTELLUNG EINES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
In der nachfolgenden Beschreibung und in den Figuren werden zur Vermeidung von Wiederholungen gleiche Bauteile und Komponenten auch mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet, sofern keine weitere Differenzierung erforderlich ist.
In der Fig. 1 ist eine schematische Perspektivansicht eines wesentlichen Teilbereichs einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Entfernen von in Wasser treibenden Öl dargestellt. Für die nachfolgenden Erläuterungen wird angenommen, dass es sich bei dem Öl um einen aus einem leckgeschlagenen Öltanker stammenden Ölteppich 2 handelt, der auf offener See unter Windeinwirkung treibt.
Wie in Fig. 1 erkennbar, umfasst die Vorrichtung eine Öl-Fördereinrichtung 4, die im vorliegenden Beispiel eine Vielzahl von langgestreckten, flexiblen, schwimmfähigen Trägerelementen 6 besitzt. Jedes Trägerelement 6 ist als ein zur Aufnahme und zum Transport eines Kraftübertragungsmediums geeigneter Hohlkörper ausgebildet . Als Kraftübertragungsmedium wird vorzugsweise das Wasser verwendet, auf dem der Öl-Schadensfall eingetreten ist. Für die vorliegende Ausführungsform sind die Trägerelemente 6 als stabile, flexible Schlauchkörper ausgestaltet. Zum Antrieb der Öl-Fördereinrichtung 4 wird das Kraftübertragungsmedium mittels einer nicht gezeigten Druckerzeugungseinrichtung oder dergleichen direkt in die hohlen Trägerelemente 6 eingeleitet. Die Druckerzeugseinrichtung (hier: eine Förderpumpe), kann beispielsweise an Bord eines Schiffes, auf einem Ponton oder sogar an Land installiert sein. Zusätzlich oder alternativ zu der Zuführung des Kraftübertragungsmediums über die Trägerelemente 6 kann mindestens eine separate Versorgungsleitung 8 eingesetzt werden. Als solche Versorgungsleitung 8 ist beispielsweise ein entsprechend dimensionierter Schlauch (Druckschlauch) denkbar, der z.B. mittig in einem Strang benachbarter Trägerelemente' 6 angeordnet ist, wie in der Fig. 1 schematisch angedeutet. Die Versorgungsleitung 8 kann hierbei je nach Abmessungen und Festigkeit (insbesondere Zug- und Reißfestigkeit) eine Druck-Speicherfunktion übernehmen. An jeweilige Öl-Förderelemente 10 der Öl-Fördereinrichtung 4 ist die zentrale Versorgungsleitung 8 über geeignete Verzweigungen angeschlossen. Wird ausschließlich die Versorgungsleitung 8 verwendet, so ist eine Zuleitung des Kraftübertragungsmediums über die Trägerelemente 6 unter Umständen nicht erforderlich. Die Trägerelemente 6 könnten dann als reine, eine Zugkraft übertragende Elemente, wie beispielsweise Stahlseile oder Trossen, ausgebildet sein. Die Schwimmfähigkeit kann hierbei über separate Auftriebskörper oder dergleichen sichergestellt werden.
Jeweils benachbarte Trägerelemente 6, die im praktischen Einsatz mit ihren Körpern gleichzeitig eine Art Förderkanal oder Förderrinne für das Öl 2 bilden, sind durch eine Vielzahl von Abstandshaltern 12, die sich quer zur Längsrichtung der Trägerelemente 6 erstrecken, derart miteinander verbunden, dass die Trägerelemente 6 in einem vorbestimmten Abstand und im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen. Im vorliegenden Fall weisen die Abstandshalter 12 eine einheitliche Länge auf. Grundsätzlich können jedoch auch Abstandshalter 12 unterschiedlicher Länge verwendet werden.
Die Vorrichtung ist ferner mit langgestreckten Zugelementen 14, zum Beispiel Trossen oder Seilen, ausgestattet, die im Wesentlichen parallel zu den schlauchartigen Trägerelementen 6 verlaufen. Im gegebenen Ausführungsbeispiel sind zwei Zugelemente 14 jeweils seitlich des durch die Trägerelemente 6 gebildeten Stranges angeordnet. Die Zugelemente 14 sind ferner mit den Abstandshalter 12 verbunden. Die Endbereiche der Zugelemente 14 sind ferner mit in den Figuren nicht gezeigten Verbindungsmitteln (z.B. Kupplungen, Schäkel oder dergleichen) versehen, mit deren Hilfe eine sichere und vorzugsweise lösbare Verbindung mit einer Schleppeinrichtung eines Schleppfahrzeuges (d.h. hier: eines Schiffes) hergestellt werden kann. Die Zugelemente 14 nehmen die beim Schleppen oder auch beim Verankern der Vorrichtung und beim Betrieb derselben wirkende Zugkräfte auf.
Die durch die Abstandshalter 12 lateral miteinander verbundenen Trägerelemente 6 sowie die ggf . vorhandene zentrale Druck-Versorgungsleitung 8 bilden zusammen mit den Zugelementen 14 eine schwimmfähige, langgestreckte, netzartige Mattenstruktur 16, welche auf See den Wellenbewegungen flexibel folgen kann. Die zentrale Druck- Versorgungsleitung 8 kann in der Mattenstruktur quasi das Rückgrat des Systems bilden. Die Länge der Mattenstruktur 16 ist vorzugsweise größer als deren Breite. Mehrere Mattenstrukturen 16 können' modulartig miteinander verbunden sein. Hierfür sind die Trägerelemente 6, die Zugelemente 14 und eine eventuell vorhandene Versorgungsleitung 8 zweckmäßigerweise mit geeigneten Kupplungselementen (Bajonett-Verschluss o. ä.) ausgestattet.
Wie aus der Fig. 1 des Weiteren hervor geht, ist jedes der
Trägerelemente 6 mit einer Vielzahl von
Öl-Förderelementen 10 ausgestattet. Jedes Öl-Förderelement 10 hat eine sich im wesentlichen parallel zur Längsrichtung des zugehörigen Trägerelementes 6 erstreckende
Öl-Förderrichtung. Die Förderrichtung ist durch Pfeile R angedeutet. Im vorliegenden Beispiel ist jedes Trägerelement
6 mit zwei Gruppen von Öl-Förderelementen 10 versehen, die beidseitig eines vorbestimmten Mittelabschnitts M (hier z.B. definiert als eine ca. auf halber Länge eines Trägerelementes
6 befindliche Querachse) des Trägerelementes 6 angeordnet sind und in Bezug zueinander entgegengesetzte, sich im wesentlichen parallel zur Längsrichtung des Trägerelementes 6 erstreckende Öl-Förderrichtungen aufweisen. An und zwischen die Trägerelemente 6 geratendes Öl wird folglich von zwei Seiten des Mittelabschnitts M her zu dem Mittelabschnitt M hin befördert.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst ferner eine schwimmfähige Öl-Sammeleinrichtung 18, die mit den Öl-Förderelementen 10 der Trägerelemente 6 zusammenwirkt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Öl-Sammeleinrichtung 18 mit einem schwimmfähigen, sackartigen Öl-Sammelbehälter 20 ausgerüstet, der eine Olaufnahmeöffnung 22 (Sacköffnung oder Anströmöffnung) besitzt und seitlich, d.h. im Leebereich, neben dem Mittelabschnitt M der durch die Trägerelemente 6 gebildeten Mattenstruktur 16 angeordnet ist. Die Olaufnahmeöffnung 22 weist hierbei quer zur Längsrichtung der Trägerelemente 6 nach Luv.
Diejenigen Bereiche des sackartige Öl-Sammelbehälters 20, welche die Behälterwandung 24 bilden, sind im Wesentlichen aus einem flexiblen, wasserdurchlässigen, ölrückhaltenden Material hergestellt, welches gleichzeitig als eine Öl-Wasser-Trenneinrichtung für ein in den Öl-Sammelbehälter 20 gelangendes Öl-Wassergemisch fungiert. Auf einer der Anströmöffnung 22 entgegengesetzten Seite kann der Öl-Sammelbehälter 20 aber auch eine entsprechend ausgelegte Kammer aufweisen, welche die Trennung von Wasser und Öl ermöglicht. Die Kammer kann hierbei an der Unterseite des Öl-Sammelbehälters 20 angebracht sein (Wasser ist schwerer als Öl) . Bei der Ausgestaltung der Kammer sind die Abmessungen, insbesondere die des Querschnitts und der Länge des Öl-Sammelbehälters 20 zu berücksichtigen.
Die flexiblen Behälterwandungen 24 sind durch mehrere hohle, ring- oder ellipsenförmige Rippen 26, Bügel oder Ringe aufgespannt. Dies stellt sicher, dass die Anströmöffnung 22 offen gehalten wird. Ferner lässt sich der Öl-Sammelbehälter 20 aufgrund seiner flexiblen Behälterwandungen 24 und der Rippen 26 ziehharmonikaartig zusammenlegen und auf kleinstem Raum stauen. Überdies ist der Öl-Sammelbehälter 20 infolge dieser Konstruktionsweise optimal an unterschiedlichste, durch Wellengang erzeugte Belastungen anpassbar. Die durch die Rippen 26 unterstützte Formgebung des Öl-Sammelbehälters 20 in Verbindung mit einer geeigneten Verdrängung stellt außerdem sicher, das ein Teil der Olaufnahmeöffnung 22 oberhalb der Wasseroberfläche liegt bzw. dort gehalten wird, wie in der Fig. 1 gut zu erkennen ist.
Im Bereich seines geschlossenen Sackbodenabschnitts ist der sackartige Öl-Sammelbehälter 20 über eine geeignete Kupplungseinrichtung mit einer Öl-Absaugeinrichtung 28 verbunden, mit deren Hilfe das sich im Behälter 20 sammelnde Öl 2 abgesaugt werden kann.
In Fig. 2 ist eine schematische Perspektivansicht eines wesentlichen Teilbereichs der Öl-Fördereinrichtung 4 der erfindungsgemäßen Vorrichtung von Fig. 1 dargestellt. Wie aus dieser Zeichnung ersichtlich ist, umfassen die jeweiligen Öl-Förderelemente 10 eines langgestreckten Trägerelementes 6 ein Öl-Mitnehmerelement 30, welches in einer im Wesentlichen parallel zur Längsrichtung des Trägerelementes 6 verlaufenden Richtung hin und her bewegbar ist, wie in der Fig. 2 durch Doppelpfeile angedeutet. Das Öl-Mitnehmerelement 30 besitzt eine reliefartige Oberflächenstruktur 32. Diese reliefartige Oberflächenstruktur 32 wird im vorliegenden Beispiel durch eine Vielzahl von Sägezahnelementen gebildet, die jeweils eine in Transportrichtung steile oder konkave Zahnflanke und entgegen der Förderrichtung R eine schräg abfallende oder konvexe Zahnflanke aufweisen.
Weitere Details der Öl-Fördereinrichtung 4 der erfindungsgemäßen Vorrichtung gehen aus den Fig. 3 und 4 hervor. Fig. 3 zeigt eine schematische Querschnittsansicht durch ein einzelnes Öl-Förderelement 10 in einem ersten Betriebszustand (Förderhub) , und Fig. 4 zeigt eine schematische Querschnittsansicht durch ein einzelnes Öl-Förderelement 10 in einem zweiten Betriebszustand (Rückstellhub) .
Wie in den Fig. 3 und 4 zu erkennen ist, umfasst das Öl-Förderelement 10 einen zylindrischen, rohrförmigen Grundkörper 34, dessen beide Enden jeweils einen Anschlussstutzen 36 bilden, mit dem das Öl-Förderelement 10 als komplette Einheit an einen Anfangs- und Endabschnitt eines jeweiligen Abschnitts des langgestreckten schlauchartigen Trägerelementes 6 anschließbar ist. Das von dem Trägerelement 6 geführte Kraftübertragungsmedium (hier: Wasser) kann somit durch den rohrförmigen Grundkörper 34 hindurch zu dem nächsten Trägerelementabschnitt und einem nächsten Öl-Förderelement 10 geleitet werden. Die zwischen den jeweiligen Öl-Förderelementen 10 gewissermaßen zwischengeschalteten Trägerelementabschnitte garantieren bei dieser Ausführungsweise weiterhin die notwendige Flexibilität der gesamten Konstruktion. Des Weiteren wird eine kompakte und stabile Bauweise erzielt, was besonders im rauen Betrieb auf See von Bedeutung ist, wo beim Aus- und Wiedereinbringen der erfindungsgemäßen Vorrichtung hohe Anforderungen an die zu gewährleistende Belastbarkeit, Betriebsfähigkeit und Betriebsicherheit gestellt sind. Ferner erleichtert die geschilderte Bauweise das Entfernen oder Auswechseln eines jeweiligen Öl-Förderelementes 10 oder eines Abschnitts des Trägerelementes 6 zu Wartungszwecken oder dergleichen. Zusätzlich lässt sich eine preisgünstigere Herstellung realisieren.
An den rohrförmigen Grundkörper 34 des Öl-Förderelementes 10 schließt sich radial nach außen ein Blockelement 38 an. Diese Blockelement 38 umfasst im Wesentlichen eine mit dem hohlen Innenraum des rohrförmigen Grundkörpers 34 kommunizierende Zuleitung 40 für das Druckmedium, ein ansteuerbares Mehrweg- Ventil 42, einen Stellzylinder mit einem Zylinder-Arbeitsraum 44, einen Kolben 46, eine Kolbenstange 48 und eine in einem Federunterbringungsraum 50 angeordnete Rückstellfeder 52, entsprechende Lagerungen sowie einen Auslasskanal 54, der über das Mehrweg-Ventil 42 hinweg mit der Zuleitung 40 und über eine Entlastungsbohrung 56 mit dem Federunterbringungsraum 50 in Verbindung steht. Der Auslasskanal 54 besitzt eine Auslassöffnung 58, die in Förderrichtung R des Öl-Förderelementes 10 weist. Die zuvor genannten Bauteile können selbstverständlich mehrfach in einem einzelnen Öl-Förderelement 10 vorhanden sein.
Das Mehrweg-Ventil 42 arbeitet nach einer Art Flip/Flop- Prinzip und bewirkt die Steuerung der jeweils gewollten Druckbeaufschlagung oder Druckentlastung der entsprechenden Kolbenseite. Die Mehrweg-Ventile 42 der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind vorzugsweise synchron zusammengeschaltet; sie können über ein Ventilsteuerungssystem gemeinsam oder auch einzeln angesprochen werden.
An der Außenseite des Blockelementes 38 ist das bereits weiter oben erwähnte Öl-Mitnehmerelement 30 angeordnet und vorzugsweise mittels einer der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellten Rund- oder Schwalbenschwanzführung mit dem Blockelement 38 verbunden. Über die Kolbenstange 48 ist das Öl-Mitnehmerelement 30 mit dem Arbeitszylinder gekoppelt und auf eine nachfolgend noch näher erläuterte Art und Weise in einer im Wesentlichen parallel zur Längsrichtung des Trägerelementes 6 verlaufenden Richtung hin und her bewegbar, wie in den Fig. 3 und 4 durch Doppelpfeile angedeutet.
Förderhub (Fig. 3) :
Für einen Förderhub des Öl-Förderelementes 10 befindet sich das Mehrweg-Ventil 42 in der in Fig. 3 gezeigten Schaltstellung. Der Auslasskanal 54 ist durch das Mehrweg-Ventil 42 zur Zuleitung 40 hin gesperrt. Bei Aktivierung der Druckerzeugseinrichtung und einem kontinuierlichen Druckaufbau gelangt druckbeaufschlagtes Wasser in den Hohlraum des Trägerelementes 6 und über diesen in den Anschlussstutzen 36 und den zylindrischen, rohrförmigen Grundkörper 34, in die Zuleitung 40 und über das Mehrweg-Ventil 42 in den Arbeitsraum 44 des Stellzylinders . Dies bewirkt eine Verschiebung des Kolbens 46 gegen die Rückstellkraft der auf der anderen Seite des Kolbens 46 angebrachten Rückstellfeder 52. Die Druckeinstellung und die Konstruktion des Öl-Fδrderelementes 10 sind so gewählt, dass im Arbeitsbetrieb eine relativ langsame, gleichmäßige Verschiebung des Kolbens 46 erfolgt. Etwaiges im Federunterbringungsraum 50 befindliches Wasser kann hierbei über die Entlastungsbohrung 56 und die Auslassöffnung 58 abfließen.
Da der Kolben 46 über die Kolbenstange 48 mit dem Öl-Mitnehmerelement 30 verbunden ist, wird dieses bei dem Förderhub des Stellzylinders ebenfalls relativ langsam bewegt (in der Fig. 3 nach rechts) .
Dies wiederum bewirkt, dass Öl 2, welches das Öl-Mitnehmerelement 30 umgibt oder an diesem anhaftet bzw. sich anlagert, mit Hilfe der reliefartigen Oberflächenstruktur 32 mitgenommen und im Wesentlichen parallel zur Längsrichtung des Trägerelementes 6 befördert wird. Sämtliche Öl-Fördereinrichtungen 4 der erfindungsgemäßen Vorrichtung führen den Förderhub zweckmäßigerweise synchron aus .
Rückstellhub (Fig. 4) :
Kurz vor oder bei Erreichen der Kolben-Endlage schaltet das Mehrweg-Ventil 42 nahezu verzδgerungsfrei von der in Fig. 3 gezeigten, in die in Fig. 4 dargestellte Stellung um. Dadurch wird die Zuleitung 40 zum rohrförmigen Grundkörper 34 hin abgesperrt und die Druckzufuhr unterbrochen. Gleichzeitig wird der Arbeitsraum 44 des Stellzylinders über den oberen Teil der Zuleitung 40 mit dem Auslasskanal 54 verbunden und der Kolben 46 auf der Druckseite schlagartig entlastet. Die Federkraft der Rückstellfeder 52 schiebt den Kolben 46 nun nach links in die Ausgangslage zurück. Die Rückstellbewegung des Kolbens 46 und damit auch die Rückstellbewegung des Öl-Mitnehmerelementes 30 wird mit Hilfe des Mehrweg-Ventils 42 erzielt, welches den Arbeitsdruck über die Entlastungsbohrung 56 hinweg auf die Rückseite des Kolbens 46, d.h. in den Federunterbringungsraum 50 steuert. Das im Arbeitsraum 44 befindliche Wasser wird hierbei zwangsläufig durch den Auslasskanal 54 und die Auslassöffnung 58, welche als eine Düse wirkt, nach außen gedrückt. Das heraus gedrückte Wasser tritt in der gewünschten Förderrichtung R aus und gestattet es folglich, die Ölförderung mit einem gerichteten Strahlimpuls aktiv zu unterstützen.
Das Mehrweg-Ventil 42, insbesondere dessen Ventildurchmesser, die Federkraft der Rückstellfeder 52 sowie die Durchtrittsquerschnitte der Zuleitung 40, des Auslasskanals 54, der Auslassöffnung 58 und der Entlastungsbohrung 56 sind so gewählt und aufeinander abgestimmt, dass eine gegenüber dem Förderhub relativ schnelle Rückstellbewegung bzw. ein abrupter Rückstellhub erfolgt. Hier macht man sich die Trägheit des anhaftenden bzw. umgebenden Öls 2 zunutze, welches aufgrund der raschen Rückstellbewegung des Öl-Mitnehmerelementes 30 nicht in die entgegensetzte Richtung zurückgefördert wird, was ja nachteilig wäre.
Hat der Kolben 46 und damit auch das Öl-Mitnehmerelement 30 seine ursprüngliche Ausgangslage wieder erreicht, so kann ein neuer Förderhub beginnen. Es sei an dieser Stelle angemerkt, dass die Federkraft und die Abmessung der Rückstellfeder 52 eine genau definierte Ausgangslage beeinflussen und somit entsprechend auszuwählen sind. Sämtliche Öl-Fördereinrichtungen 4 der erfindungsgemäßen Vorrichtung führen den Rückstellhub zweckmäßigerweise im Wesentlichen synchron aus .
Durch den Förderhub und den Rückstellhub wird ergo eine lineare, alternierende Bewegung des Öl-Mitnehmerelementes 30 des jeweiligen Öl-Förderelementes 10 ausgeführt und somit ein im Wesentlichen diskontinuierlicher Öl-Förderfluss in Längsrichtung der Trägerelemente 6 erzeugt .
Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst vorzugsweise eine auf einem Schiff oder einem anderen geeigneten Transportmittel montierbare Unterbringungseinrichtung 60, in der die Öl-Fördereinrichtung 4 bzw. die gesamte, oben beschriebene Mattenstruktur 16 in Form eines vertikalen Leporellos aufnehmbar ist. Diese Unterbringungseinrichtung 60, die hier gleichzeitig als Ausbringungseinrichtung zum Zuwasserlassen und Wiederaufnehmen der Mattenstruktur 16 dient, ist in der Fig. 6 schematisch dargestellt. Wie in der Zeichnung erkennbar, umfasst die Unterbringungs-/ Ausbringungseinrichtung 60 eine Vielzahl von Bügeln 66, die, ähnlich wie in einer Ziehharmonika bzw. in einem Leporello, in Schiffslängsrichtung hintereinander gestellt sind. Sie tragen die darüber gehängte Mattenstruktur 16. Die Bügel 66 sind an ihrem Fußbereich jeweils über Rollen oder dergleichen beweglich in einem Schienensystem 68 gelagert, welches sowohl ein Schwenken oder Abklappen der Bügel 66 als auch eine Längsverschiebung derselben gestattet, und zwar zum einen in einer stehenden Stellung der Bügel 66 bis hin zu einer heckseitigen Abklapp-Position und zum anderen in einer abgeklappten Position der Bügel 66 in eine Bügel-Lagerposition. In der Bügel-Lagerposition können die Bügel sowohl horizontal als auch vertikal angeordnet sein. Die horizontale Lagerung wäre insbesondere bei solchen Bügeln sehr platzsparend realisierbar, die sich trapezförmig nach oben verjüngen. Zum Ausbringen der Mattenstruktur 16 wird ein Bügel 66 nach dem anderen über das Heck ausgeklappt und somit die Mattenstruktur auf einfache Art und Weise auf die Wasseroberfläche gelegt.
Für die Öl-Sammeleinrichtung 20 ist vorzugsweise eine separate Unterbringungseinrichtung vorgesehen.
Es wird nun die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung sowie das erfindungsgemäße Verfahren zum Entfernen von in Wasser treibenden Öl 2 erläutert. In diesem Zusammenhang wird zur Veranschaulichung auch auf die Fig. 5 Bezug genommen werden.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung, welche die oben erläuterte, langgestreckte Mattenstruktur 16 besitzt, wird von einem Schiff 62, nachfolgend Mutterschiff 62 genannt, aus zu Wasser gebracht. Hierzu wird die Mattenstruktur 16 separat von dem Öl-Sammelbehälter 20 mittels der auf dem Mutterschiff 62 angeordneten bügeiförmigen Unterbringungs- und Ausbringeinrichtung 60 zu Wasser gebracht und leporelloartig ausgezogen. Letzteres geschieht vorzugsweise mit Hilfe eines zweiten Schiffs 64, nachfolgend Tochterschiff 64 genannt, das den Anfang der Mattenstruktur 16 von Bord des Mutterschiffes 62 zieht und die benötigte Länge der Mattenstruktur 16 so zwischen sich und das Mutterschiff 62 bringt. Bei Bedarf können zur Erzielung einer größeren Längsausdehnung mehrere Mattenstrukturen 16 axial zusammen gekoppelt werden.
Auf diese Weise wird die Vorrichtung, welche etwaigen Wellenbewegungen hervorragend folgt, in Lee einer auf dem Wasser treibenden Ölfläche 2 ausgebracht und bildet gewissermaßen eine künstliche Bucht. Dieser Zustand ist in Fig. 5 dargestellt, welche eine schematische Perspektivansicht der von dem Mutterschiff 62 und Tochterschiff 64 geschleppten bzw. buchtförmig aufgespannten Vorrichtung zeigt. Die Längserstreckung der Mattenstruktur 16 der Vorrichtung verläuft im Wesentlichen quer zur Windrichtung und damit quer zu der Treibrichtung des Ölteppichs 2. Die Windrichtung ist in der Fig. 5 durch einen Pfeil W angedeutet.
Der Öl-Sammelbehälter 20 wird erst nach dem In-Position-Bringen der Mattenstruktur 16 an diese angekoppelt . Die Ankoppelungsposition befindet sich an dem Mittelabschnitt M der Mattenstruktur bzw. der durch diese gebildeten Bucht (siehe auch Fig. 1) . Der Öl-Sammelbehälter 20 öffnet sich bereits bei leichter Anströmung im Wesentlichen selbsttätig.
Durch eine aktive Schleppbewegung der Schiffe 62, 64 und/oder durch das reine, windbedingte Treiben der Ölfläche 2 wird diese durch die Mattenstruktur 16 halbkreis- oder sichelförmig eingeschlossen. Dies verhindert bereits recht effektiv, dass sich das Öl 2 durch Wind und Seegang in eine Vielzahl von mehr oder weniger zusammenhängenden Öl-Flecken auflöst bzw. in Form vieler kleiner Öl-Klumpen treibt.
Ein großer Randabschnitt des treibenden Ölteppichs 2 gelangt nun durch Wind und Seegang in und auf die netzartige Mattenstruktur 16 und zwischen deren langgestreckte, flexible Trägerelemente 6 und lagert sich dort teilweise an den Trägerelementen 6 und den daran befestigten Öl-Förderelementen 10 an.
Sobald das Öl 2 in Kontakt mit der ausgebrachten und in Betrieb befindlichen erfindungsgemäßen Vorrichtung tritt, wird es mittels der Öl-Förderelemente 10, d.h. genauer gesagt durch die hin und her gehende Bewegung der Öl-Mitnehmerelemente 30 und die unterstützende Wasserstrahleinwirkung, im Wesentlichen parallel zur Längserstreckung der Trägerelemente 6 und von zwei Seiten her in einem gerichteten Förderfluss zu dem Mittelabschnitt M der Mattenstruktur 16 transportiert . Im Bereich des Mittelabschnitts M überlagern sich diese zwei entgegengesetzten Förderbewegungen mit der Treibbewegung des Öls 2, so dass das Öl 2 in Querrichtung der Mattenstruktur 16 (d.h. annährend parallel zur Wind- oder Treibrichtung W) umgelenkt und konzentriert in die Olaufnahmeöffnung 22 des Öl-Sammelbehälters 20 geleitet und von diesem aufgenommen wird, wie besonders gut in Fig. 1 zu erkennen ist.
Nun wird das gesammelte Öl 2 mittels der Öl-Absaugeinrichtung 28 abgesaugt und so aus dem Wasser entfernt. Der Absaugvorgang unterstützt zusätzlich das Herein-Treiben des Öls 2 in die Olaufnahmeöffnung 22. Ebenso könnte natürlich auch der gesamte, das Öl 2 enthaltende Öl-Sammelbehälter 20 aus dem Wasser entfernt werden. Dies ist zumindest bei größeren Ölflachen jedoch erst am Ende einer Bergung sinnvoll .
Nachdem das Öl 2 auf die oben beschriebene Art und Weise aus dem Wasser entfernt ist, kann zum Abschluss des erfindungsgemäßen Verfahrens die netzartige Mattenstruktur 16 der erfindungsgemäßen Vorrichtung wieder vom Mutterschiff 62 aufgenommen, ggf. gesäubert und in der Unterbringungseinrichtung 60 verstaut werden. Mit dem Öl-Sammelbehälter 20 wird analog verfahren.
Fig. 7a zeigt eine schematische Teilansicht einer weiteren Ausführungsform eines Öl-Mitnehmerelements 80. Das Öl-Mitnehmerelement besteht aus dem Trägerelement 6, von dem nur eine Wandung in der Teilansicht nach Fig. 7a dargestellt ist. Das Trägerelement erhält, wie anhand der Ausführungsform nach Figuren 1 bis 4 beschrieben wurde, seine Energieversorgung durch das dem Trägerelement 6 zugeführte, unter Druck stehende Medium, das im Normalfall Wasser ist. Das Öl-Förderelement 80 ist in das Trägerelement 6 integriert, indem das Trägerelement 6 aus einem technischen Textil hergestellt ist, in das Membranelemente 72 integriert sind. Die Membranelemente 72 sind so gestaltet, dass sie hinsichtlich ihres Dehnungsverhaltens bei Druckbeaufschlagung gezielt eine asymmetrische Form einnehmen. Um dies zu verdeutlichen, sind in Fig. 7a zusätzlich zu der im Ruhezustand befindlichen Membran 72 schematische Dehnungsverläufe des Membranelements mit 72 ' , 72 ' ' und 72 ' ' entsprechend einer zunehmenden Beaufschlagung mit Innendruck im Trägerelement 6 dargestellt. Somit verformt sich die Membran 72 unter Innendruckbeaufschlagung entsprechend der in Fig. 7a dargestellten Weise. Dies wird erreicht, indem die Membran aus zwei quasi starren Abschnitten unterschiedlicher Länge besteht, die über einen dehnungsfähigen Abschnitt verbunden sind. An dem kurzen Abschnitt des Membranelements 72 ist ein starres Element 74, das im folgenden als Schuppenelement 74 bezeichnet werden soll, angebracht. Das Schuppenelement 74 ist hierbei an demjenigen Abschnitt des Membranelements 72 starr befestigt, der sich bei Innendruckbeaufschlagung stark aus seiner unbelasteten Position heraus nach außen auslenkt . Als Folge daraus lenkt sich das Schuppenelement 74 bei einer "Dehnung" des Membranelements 72 entsprechend den in Fig. 7a dargestellten Stellungen 72 ' , 72 ' ' und 72 ' ' ' des Membranelements in die mit 74', 74'' und 74 ' ' ' dargestellten Positionen aus. Die in Fig. 7 mit 74 ' ' ' dargestellte Position des Schuppenelements in extremer Winkelstellung relativ zum Trägerelement 6 nur ist möglich, weil sich das Membranelement bei Innendruckbeaufschlagung stark asymmetrisch verformt.
Das Schuppenelement 74 wird somit im Zyklus einer Innendruckbeaufschlagung aus einer in Fig. 7a nicht dargestellten Ruhelage parallel zur Mantellinie des Trägerelements 6 bis zu einem Maximalwinkel aufgerichtet und mit dem Druckabbau wieder zurückgeführt . Es entsteht entsprechend der Gestaltung der Druckimpulse eine rhythmische Bewegung der Schuppenelemente, die entsprechend dem Druckverlauf in Bezug auf die Frequenz und Geschwindigkeit des Aufrichtens sowie des Zurückführens und Schließens einstellbar ist. Die quasi als Schuppen auf dem Trägerelement angebrachten Schuppenelemente 74 erzeugen beim Aufrichten ein Einströmen des Öl/Wassergemisches in dem Bereich, der sich durch das Aufrichten zwischen den Schuppenelementen 74 und dem Mantel des Trägerelementes 6 bzw. des Membranelements 72 bildet. Beim Absenken des Innendruckes und, als Folge daraus beim Zurückfahren und Schließen des Schuppenelementes in die Ruhestellung wird das eingeströmte Öl/Wassergemisch vom Punkt der Anbringung des Schuppenelements 74 an dem Membranelement 72 weg und parallel zur Mantelfläche des Trägerelements 6 verdrängt .
Die Membranelemente 72 mit den Schuppenelementen 74 können sowohl ringförmig im Öl-Mitnehmerelement 80 angeordnet sein oder aber schraubenlinienförmig eingebracht sein, so dass eine über den Umfang verteilte, ununterbrochene und gleichsam stetige Förderbewegung entsteht.
Fig. 7b zeigt eine weitere Ausführungsform eines Schuppenelementes 74, das gegenüber dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 7a eine gesteigerte Effektivität besitzt. Hierzu sind am Schuppenelement 74 Lamellen 84 asymmetrisch relativ zu jeweils an jeder Lammelle 84 vorgesehenen Drehzapfen 86 am Schuppenelement angebracht: Somit ist der Raum zwischen den Schuppenrändern 88 je nach Stellung der Lamellen 84 für das Öl/Wassergemisch durchströmbar oder nicht. Aufgrund der asymmetrischen Anbringung der Lamellen 84 relativ zum Schuppenelement 74 verschwenken sich die Lamellen 84 in Pfeilrichtung d in die in Fig. 7b dargestellte, geöffnete Stellung, wenn das Schuppenelement 74 entsprechend der Darstellung nach Fig. 7a in die geöffnete, abgespreizte Stellung bewegt wird. Während des Aufrichtens des Lamellenelements 74 relativ zum in Fig. 7b nicht dargestellten Trägerelement kann somit das Öl/Wassergemisch in Pfeilrichtung R durch das Schuppenelement hindurchströmen, während bei der Bewegung des Schuppenelements 74 an das Trägerelement 6 heran die Lamellen durch den Strömungsdruck entgegengesetzt der in Fig. 7b dargestellten Pfeilrichtung d verschwenken und die durchströmbaren Querschnitte im Bereich des Schuppenelements 74 schließen. Der gesamte Mechanismus lehnt sich somit an den Schwingenaufbau eines Vogels an, bei dem ebenfalls der Strömungswiderstand bei einer aufwärts und abwärts gerichteten Flügelbewegung auf ähnliche Weise unterschiedlich gestaltet wird. Ähnlich wie die in Fig. 7b dargestellten Lamellen, die während des AufStellvorganges sich drehen und Einströmschlitze öffnen und beim Schließvorgang automatisch wieder schließen, würde auch ein flexibles Ventil wirken, das durch eine entsprechende Ausbildung beim Anströmen während des Öffnungsvorganges öffnet und beim Schließen selbsttätig wieder schließt.
In Fig. 8 ist beispielhaft der Druckverlauf über der Zeit beim Betrieb der Ölfördereinrichtung 10 nach der Ausführungsform nach Fig. 7a oder 7b dargestellt. Inι zeitlicher Abfolge wird das Trägerelement 6 mit Druckimpulsen 76 beaufschlagt, wobei Druckaufbau und Druckabbau gezielt im Hinblick auf die Maximierung des gewünschten Förderleistung gestaltet werden können. Im Beispiel nach Fig. 8 erfolgt der Druckaufbau schneller als der Druckabbau, so dass das Öffnen/Aufstellen der Schuppenelemente 74 schneller erfolgt als das Schließen derselben. Dieser Bewegungsablauf dient dazu, gemeinsam mit der Profilierung der Schuppenelemente 74 die Förderleistung in Pfeilrichtung R zu erhöhen.
Fig. 9 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung unter Verwendung eines Öl-Mitnehmerelements 70, das ebenfalls seine Energieversorgung durch das dem Trägerelement 6 zugeführte Medium unter Druck, normalerweise Wasser, erhält. Im Gegensatz zu den Bewegungsabläufen der Vorrichtungen nach Figuren 1 bis 4 sowie 7a, b erfolgt bei dem
Ausführungsbeispiel nach Fig. 9 allerdings eine alternierende Drehbewegung. In das Öl-Mitnehmerelement 70 sind schraubenlinienförmig ähnlich einem Gewinde mit großer Steigung, Gänge eingebracht, die in der Oberflächenstruktur spezifisch gebildet sind. Diese Gänge 78 sind geeignet, anhaftendes Öl während eines relativ langsamen Drehens in Richtung der dargestellten Pfeile a zu fördern. Somit wird das Öl-Mitnehmerelement 70 nach Fig. 9 betrieben, indem zunächst in Pfeilrichtung b das Öl-Mitnehmerelement 70 um einen relativ großen Drehwinkel bewegt wird, damit das Öl in Pfeilrichtung a gefördert wird. Anschließend lässt man einen relativ schnell ablaufenden kleinen Drehwinkel (c) in Gegenrichtung ablaufen, durch den die Oberfläche des Öl- Mitnehmerelements 70 unter dem anhaftendem Öl in Folge seiner Trägheit weggezogen wird. Aus der Differenz der beiden gegenläufigen Drehbewegungen b und c in wiederholter Abfolge resultiert eine intermittierend fortlaufende Drehung des gesamten Mantels des Öl-Mitnehmerelements 70 in einer Richtung, die das anhaftende Öl über die Kante 82 dem Ölförderstrom zwischen den Trägerelementen 6 zuführt.
Der weitere Ablauf des Verfahrens, d.h. das Einbringen der in Figuren 7a, 7b und 9 dargestellten alternativen Gestaltungen der Öl-Mitnehmerelemente in die gesamte Vorrichtung und das Verfahren zur Aufnahme von in Wasser treibendem Öl ist identisch mit dem bereits beschriebenen Aufbau und der bereits beschriebenen Betriebsweise der Ausführungsform nach Figuren 1 bis 4.
Die Erfindung ist nicht auf die obigen Ausführungsbeispiele, die lediglich der allgemeinen Erläuterung des Kerngedankens der Erfindung dienen, beschränkt. Im Rahmen des Schutzumfangs kann die erfindungsgemäße Vorrichtung vielmehr auch andere als die oben konkret beschriebenen Ausgestaltungsformen annehmen. Die Vorrichtung kann hierbei insbesondere Merkmale aufweisen, die eine Kombination aus den jeweiligen Einzelmerkmalen der beiliegenden Ansprüche darstellen. Anstelle separate Zugelemente vorzusehen, ist es möglich die Trägerelemente selbst so stabil auszuführen, dass sie entsprechend hohe Zugeblastungen aufnehmen können. Ein oder mehrere Öl-Sammelbehälter können auch zwischen zwei Anschnitten des/der Trägerelemente/s angeordnet sein. Die jeweiligen Öl-Förderelemente sind auch koaxial auf dem langgestreckten Trägerelement anbringbar. Hierzu kann das betreffende Öl-Förderelement aus zwei oder mehreren schalenartigen Elementen aufgebaut sein, welche das langgestreckte Trägerelement fest umschließen. Es sind zudem auch Öl-Förderelemente verwendbar, die nicht oszillierend, sondern intermittierend oder sogar kontinuierlich arbeiten. Ferner kann ein Öl-Förderelement auch eine Strahldüse, insbesondere eine Wasserstrahldüse oder eine Luftdüse umfassen, deren Strahlrichtung im Wesentlichen parallel zur Längsrichtung eines jeweiligen Trägerelementes verläuft. Es ist möglich, die Düsen sowohl kontinuierlich als auch rhythmisch zu aktivieren und somit das an den Öl-Förderelementen vorbei treibende oder sich anlagernde Öl in der gewünschten Richtung entlang der Trägerelemente und letztlich in den Öl-Sammelbehälter zu transportieren.
Bei der oben erläuterten netzartigen Mattenstruktur der erfindungsgemäßen Vorrichtung können neben den beschriebenen Öl-Förderelementen zudem weitere, an einer zentralen Druckversorgung bzw. den langgestreckten, schlauchartigen Trägerelementen angeschlossene Elemente in die Struktur eingebracht werden, die das zwischen den Trägerelementen befindliche Wasser zum Beispiel durch ein gerichtetes rhythmisches Pulsieren veranlassen, sich in Form einer laminaren Strömung parallel zu der Förderrichtung der Öl-Förderelemente zu bewegen und so den beabsichtigten Transport des Öls bzw. anhaftender oder, treibender Öl-Klumpen zu unterstützen.
Anstelle von bemannten Schiffen, die mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung operieren, können auch unbemannte, mit Antriebs-, Steuerungs- und Betätigungselementen ausgerüstete Schwimmkörper verwendet werden. Beispielsweise ist es möglich, anstelle des o.g. Tochterschiffes einen ferngesteuerten Schwimmkörper einzusetzen, welcher von Bord des Mutterschiffes kontrolliert wird. Oder es könnten zwei Schwimmroboter Anwendung finden, welche, ausgerüstet mit geeigneten Kontrolleinrichtungen und Positionierungssystemen (z.B. GPS) automatisch und/oder autonom operieren und hierbei eine vorgegebene Position ansteuern, nach Vorgaben halten oder verändern.
Bezugszeichen in den Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen dienen lediglich dem besseren Verständnis der Erfindung und sollen den Schutzumfang nicht einschränken.
Bezugszeichenliste
zeichnen:
Öl / Ölteppich Öl-Fördereinrichtung Trägerelement Zentrale Versorgungsleitung
Öl-Förderelement Abstandshalter Zugelemente Netzartige Mattenstruktur Öl-Sammeleinrichtung
Sackartiger Öl-Sammelbehälter Olaufnahmeöffnung / Anströmöffnung Behälterwandung von 20 Rippen von 20 Öl-Absaugeinrichtung
Öl-Mitnehmerelement von 10 Reliefartige Oberflächenstruktur von 30 Rohrförmiger Grundkörper von 10 Anschlussstutzen von 10 Blockelement von 10
Zuleitung Mehrweg-Ventil Zylinder-Arbeitsraum Kolben Kolbenstange
Federunterbringungsraum Rückstellfeder Auslasskanal 56 Entlastungsbohrung
58 Auslassöffnung von 54
60 Unterbringungs-/Ausbringungseinrichtung
62 Mutterschiff
64 Tochterschiff
66 Bügel von 60
68 Schienensystem
70 Öl-Mitnehmerelement
72 Membranelement
74 Schuppenelement
76 Druckimpuls
78 Gänge
80 Öl -Mitnehmerelement 82 Kante
84 Lamelle
86 Drehzapfen
88 Schuppenrand
M Mittelabschnitt von 16
R Öl- Förderrichtung
W Windrichtung- / Treibrichtung von 2

Claims

Patentansprüche
Vorrichtung zum Entfernen von in Wasser treibendem Öl (2) , umfassend
eine Öl-Fördereinrichtung (4, 10, 16) mit mindestens einem langgestreckten, flexiblen, schwimmfähigen Trägerelement (6) mit mindesten einem
Öl-Förderelement (10) , welches eine sich im wesentlichen parallel zur Längsrichtung des Trägerelementes (6) erstreckende Öl-Förderrichtung (R) besitzt, und
mindestens eine schwimmfähige Öl-Sammeleinrichtung (20) , die im Bereich des Trägerelementes (6) angeordnet ist und mit dessen Öl-Förderelement (10) zusammenwirkt .
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Öl-Fördereinrichtung (4, 10, 16) eine Vielzahl von in einem vorbestimmten Abstand im Wesentlichen parallel zueinander verlaufende Trägerelemente (6) umfasst, von denen jeweils benachbarte Trägerelement (6) durch Abstandshalter (12) , die sich quer zur Längsrichtung erstrecken, miteinander verbunden sind, so dass die Trägerelemente (6) zusammen mit den Abstandshaltern (12) eine langgestreckte, netzartige Mattenstruktur (16) bilden.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine langgestreckte Trägerelement (6) als ein zur Aufnahme und zum Transport eines Kraftübertragungsmediums ausgelegter Hohlkörper ausgebildet ist.
.. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorher genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese mindestens ein langgestrecktes Zugelement (14) aufweist, das im Wesentlichen parallel zu dem mindestens einen Trägerelement (6) verläuft und in Längsrichtung des Trägerelementes (6) und des Öl-Förderelementes (10) wirkende Zugkräfte aufnimmt .
; . Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorher genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Öl-Förderelement (10) koaxial zu dem langgestreckten Trägerelement (6) angeordnet ist.
; . Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorher genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Öl-Förderelement (10) eine Strahldüse umfasst, deren Strahlrichtung im Wesentlichen parallel zur Längsrichtung des Trägerelementes (6) und in Förderrichtung (R) verläuft.
' . Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Öl-Mitnehmerelement (30) eine reliefartige Oberflächenstruktur (32) besitzt.
i . Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorher genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (6) mit mindesten zwei Öl-Förderelementen (10) versehen ist, die beidseitig eines vorbestimmten Mittelabschnitts (M) des Trägerelementes (6) angeordnet sind und in Bezug zueinander entgegengesetzte, sich im wesentlichen parallel zur Längsrichtung des Trägerelementes (6) erstreckende Öl-Förderrichtungen (R) aufweisen, so dass das Öl (2) von zwei Seiten des Mittelabschnitts (M) her zu dem Mittelabschnitt (M) hin befördert wird.
9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorher genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Öl-Förderelement (10) mindestens ein Öl-Mitnehmerelement (30) umfasst, welches in einer im Wesentlichen parallel zur Längsrichtung des Trägerelementes (6) verlaufenden Richtung hin und her bewegbar ist.
10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Öl-Förderelement (10) mindestens ein Öl-Mitnehmerelement (70) umfasst, welches mit einer schraubenförmigen Oberflächenstruktur versehen ist und gestaltet ist, um eine gegenläufige Drehbewegung mit unterschiedlichen Drehgeschwindigkeiten in beiden Drehrichtungen auszuführen.
11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Öl-Förderelement (10) umfasst:
mindestens ein von einem Kraftübertragungsmedium durchströmbares Öl-Mitnehmerelement (80) , welches Membranelemente (72) aufweist, die unter Druckbeaufschlagung asymmetrisch verformbar sind; sowie schuppenartige Elemente (74) , vorzugsweise umfassend unter Beaufschlagung mit Strömungsdruck offenbare und schließbare Lamellen, die starr an den Membranelementen (72) so angebracht sind, dass sie bei Druckbeaufschlagung der Membranelemente (72) in eine Winkelsteilung relativ zur Mantelfläche der Öl-Förderelemente (10) bewegbar sind.
12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorher genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Öl-Sammeleinrichtung (20) mindestens eine Öl-Wasser- Trenneinrichtung umfasst.
13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorher genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Öl-Sammeleinrichtung mindestens einen schwimmfähigen, sackartigen Öl-Sammelbehälter (20) aufweist, der mit einer quer zur Längsrichtung des Trägerelementes (6) weisenden Olaufnahmeöffnung (22) seitlich neben dem langgestreckten Trägerelement (6) angeordnet ist, wobei die Form und die Verdrängung des Öl-Sammelbehälters (20) so gewählt sind, dass mindestens ein Teil der Olaufnahmeöffnung (22) oberhalb einer Wasseroberfläche liegt.
14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorher genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Öl-Sammelbehälter (20) seitlich neben dem Mittelabschnitt (M) des mindestens einen Trägerelementes (6) angeordnet ist.
15. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorher genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Öl-Sammelbehälter (20) zwischen zwei Anschnitten des
Trägerelementes (6) angeordnet ist.
16. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorher genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Öl-Sammelbehälter (20) ein als Öl-Wasser- Trenneinrichtung fungierendes wasserdurchlässiges, ölrückhaltendes Behälterwandungsmaterial umfasst.
17. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorher genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Öl-Sammeleinrichtung (20) mit einer
Öl-Absaugeinrichtung (28) gekoppelt ist.
18. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorher genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese mindestens ein im Bereich eines Endes des langgestreckten Trägerelementes (6) und/oder eines Zugelementes (14) angeordnetes Verbindungsmittel zum Herstellen einer Verbindung mit einer Schleppeinrichtung eines Schleppfahrzeuges (62, 64) versehen ist.
19. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorher genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese zumindest eine Unterbringungseinrichtung (60) umfasst, in der die Öl-Fördereinrichtung (4, 10, 16) aufwickelbar und/oder in Form eines vertikalen Leporellos aufnehmbar ist .
20. Verfahren zum Entfernen von in Wasser treibenden Öl (2), umfassend folgende Schritte: a) Ausbringen einer Vorrichtung nach Anspruch 1 in Lee einer auf Wasser treibenden Ölfläche (2) , so dass die Längserstreckung der Vorrichtung im wesentlichen quer zu einer Treibrichtung (W) der Ölfläche (2) verläuft,
b) Befördern (30) des mit der Vorrichtung in Kontakt tretenden Öls (2) im Wesentlichen parallel zur Längserstreckung der Vorrichtung und damit im wesentlichen quer zur Treibrichtung (W) zu einer Öl-Sammeleinrichtung (20) ,
c) Aufnehmen (22) des beförderten Öls (2) in der Öl-Sammeleinrichtung (2) , und
d) Entfernen des aufgenommen Öls (2) aus dem Wasser durch Entfernen (28) des Öls (2) aus der
Öl-Sammeleinrichtung (20) und/oder durch Entfernen der Öl-enthaltenden Öl-Sammeleinrichtung (20) aus dem Wasser.
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