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Anwendungsbereich
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ladungs-Wetterschutzabdeckung mit den weiteren Merkmalen nach Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Einleitung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ladungs-Wetterschutzabdeckung, die einen Satz von Kabeln umfasst, die radial von dem Entladungskopf ausgehend angeordnet und gespannt und mit der Öffnung des Schiffsladeraums verbunden sind, und mehrere Elemente aufweist, deren Länge durch externe Steuerung variabel ist. Mit diesen Elementen variabler Länge sind Abdeckelemente verbunden, welche die Bewegung des Entladungskopfs beim Befüllen des Laderaums ohne den Einfluss schlechten Wetters ermöglichen.
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Stand der Technik
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Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Lösungen zum Beladen eines Schiffsladeraums der oben beschriebenen Art bekannt.
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Ein Beispiel ist die in der Patentschrift
BR 20 2012 012 772 U2 offenbarte Lösung, die sich auf ein Schiffsladeschutzsystem mit einer Abdeckvorrichtung bezieht, die aus einer anpassbaren Universalabdeckung und einer Kupplungs- und Betriebsvorrichtung besteht, die wiederum aus einer Ringstruktur besteht, die die für den Betrieb des Schutzsystems erforderlichen Elemente wie die Befestigungsvorrichtung, eine Traktionsanordnung, die zum Bewegen, Absenken und Zurückziehen der Schutzabdeckung dient und sein Ladungsüberwachungssystem enthält.
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Wie aus der Patentschrift BR 20 2012 012 772 U2 abgeleitet werden kann, weist die offenbarte Vorrichtung als eines ihrer Hauptprobleme aufgeblasene Knospen auf, die die Bewegung des zentralen Bereichs ohne Scherkräfte auf das Gewebe nicht zulassen. Infolgedessen erzeugen diese Scherkräfte während der Positionierung des Kopfes an den Enden der Abdeckung Falten und Wasseransammlungspunkte, was die Rissgefahr erhöht und die von der Vorrichtung zu tragender Last (Masse) erheblich erhöht und folglich die Dimensionierung von Materialien und Bewegungsgeräten (Strukturen, Motoren, Riemenscheiben, Kabel und dergleichen) beeinflusst. Darüber hinaus bietet die Patentschrift BR 20 2012 012 772 U2 keinen Ausgleich für die vertikale Bewegung des zentralen Teils des Geräts, wodurch unklar wird, wie diese Bewegung erfolgt.
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Eine weitere Lösung nach dem Stand der Technik stellt die Patentschrift
US 5 427 491 A dar, das sich auf einen Lukendeckel zum Beladen von Partikelmaterial bezieht. Dieser Lukendeckel ist eine zeltartige Gewebestruktur mit einer Schürze, welche um die Luke herum passende Abmessungen aufweist, und am Lukenumfang befestigt ist, um zu verhindern, dass Regen, Schnee, Staub und andere Schmutzpartikel in die Luke gelangen. Die Gewebestruktur weist ein schräges Dach auf, das sich von der Schürze in Richtung einer Oberseite erhebt, wo das Gewebe an einem Stutzen abgedichtet ist, um Partikelmaterial in einem Raum (wie einem Schiffsladeraum) unter dem Gewebe abzugeben. Mehrere Kabel erstrecken sich um den Umfang der Luke bis zur Oberseite des Gewebes, wodurch der Stutzen durch Ändern der Länge der Festmacherkabel positioniert und neu positioniert werden kann. Die Gewebestruktur kann auch durch Erzeugung eines relativ zum Druck der Außenatmosphäre Überdrucks unter der Struktur gestützt werden. Vorzugsweise ist die Gewebestruktur eine kegelförmige Struktur mit Überhängen an der Kegelbasis. Mindestens ein aufblasbarer Schlauch, vorzugsweise ein Überhang der flexiblen Struktur, kann an der Lukenabdeckung eingebaut und über die Luke angehoben sein.
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Wie aus der Patentschrift
US 5 427 491 A abgeleitet werden kann, weist die offenbarte Vorrichtung als eines ihrer Hauptprobleme das Arbeitsprinzip zum Dehnen des Zeltes auf, das aus der Verwendung von mindestens einem aufblasbaren, unter Druck stehenden Ring und radial angeordneten gespannten Kabeln besteht. Obwohl nicht erklärt wurde, wird der Fachmann verstehen, dass die Verwendung aufgeblasener toroidalen Ringen eine Bewegung des zentralen Bereichs nur in der projizierten kreisförmigen Fläche des aufgeblasenen Rings ermöglicht, was wiederum zu einer ungleichmäßigen Befüllung des Schiffsladeraums führt. Darüber hinaus ist es offensichtlich, dass die in der
US 5 427 491 A vorgesehene Struktur zusätzliche Kosten verursacht, wenn sie von mindestens einem Ring und möglichen Aluminiumstrukturen abhängt, wie in
2 vorgesehen und dargestellt.
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Eine weitere Lösung nach dem Stand der Technik ist die Patentschrift BR 10 2015 010 713 A2 die sich auf eine Abdeckvorrichtung für ein Schutzsystem zum Beladen von Schiffen mit toroidalen Ringknospen, die vor Wasseransammlung schützen. Diese Vorrichtung ist mit toroidalen Ringknospen ausgestattet, die durch ein Luftinsufflationssystem und Seitenschutzmittel aufgeblasen bleiben, um eine Wasseransammlung in den anfälligen Bereichen und folglich das Eindringen von Wasser in die Nähte der Knospen zu verhindern, welche Ringknospen nach Bewegungsbedarf des Laderohrs gequetscht und gedehnt werden können.
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Aus der Patentschrift BR 10 2015 010 713 A2 kann jedoch abgeleitet werden, dass diese den Betrieb einer annähernd kegelförmigen Abdeckung beschreibt, die die Änderung ihrer Form durch die Verformung von aufgeblasenen toroidalen Elementen und deren Stützung durch gespannte Kabel ermöglicht. Aufgrund ihrer kegelförmigen Form besteht eines der Probleme, die sich aus ihrem Aufbau ergeben, darin, dass der Schiffsbelader daran gehindert wird, die Ecken des Laderaums zu erreichen, was eine gleichmäßige Befüllung nicht gewährleistet. Darüber hinaus ist ihr Aufbau recht aufwendig und erfordert die intensive Verwendung von Geweben und Nähprozessen, was diese Vorrichtung teuer und ihre Wartung aufwendig und ebenso teuer macht.
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Anhand von Dokumenten wie den oben beschriebenen ist es offensichtlich, dass die Nichtbefüllung der Ecken eines Laderaums einen erheblichen Nachteil der Dokumente des Stands der Technik darstellt, was dazu führt, dass freie Räume, die große Mengen an Schüttgut aufnehmen könnten, nicht genutzt werden, zusätzlich zur Nichteinhaltung des Ladeplans, was die Schiffsstruktur gefährden kann. Die Nutzung dieser Räume würde zu einer besseren Nutzung der Schiffe und größeren Einsparungen beim Transport dieser Lasten führen und den Prozess rentabler machen.
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Andere Dokumente aus dem Stand der Technik, die Probleme wie die oben genannten nicht lösen können, umfassen BRPI0402481 A,
US 3 461 891 A ,
DE 91 07 063 U1 und
US 4 022 232 A. Zusätzlich zu den oben genannten Problemen umfassen andere Nachteile, die in Lösungen wie den hier genannten vorhanden sind, statische Abdeckungsvorrichtungen, die die Bewegung von Köpfen zum Befüllen des Schiffsladeraums nicht zulassen; Abdeckungen mit fester Länge, die nicht an unterschiedliche Schiffsöffnungen angepasst werden können; Abdeckungen, die übermäßige Gewebemengen aufweisen, um über eine größere Reißfestigkeit zu verfügen und daher sowohl bei ihrer Herstellung als auch bei ihrer Bewegung aufwendig sind, und größere Mengen an anhängendem oder gefaltetem Gewebe aufweisen, die anfälliger für die Bildung von Wasseransammlungen sind, welche aufgrund der zusätzlichen Masse und der Gefahr einer Kontamination der Ladung beim Entfernen der Abdeckung unerwünscht sind; sowie Abdeckungen, deren Struktur nicht aus unabhängigen Teilen besteht, was ihre Herstellung und Wartung erleichtern und eine bessere Bewegung und Beständigkeit bei Verwendung bieten würde.
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GB 158 323 A offenbart eine Ladungswetterschutzabdeckung, die an der Frachtluke eines Schiffs angeordnet ist, wobei diese mehrere Schürzen umfasst, die teilweise übereinanderliegen, so dass das untere Ende einer höheren Schürze über dem oberen Ende einer unteren, benachbarten Schürze liegt und eine Überlappung auftritt.
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US 4 022 232 A bezieht sich auf ein Zelt zur Abdeckung einer Frachtluke. Zum Schutz von Fracht in einem Schiffsladeraum wird ein umgekehrtes Zelt derart angeordnet, dass sich eine konkav verlaufende Ebene bildet. Durch die umgekehrte Anordnung des Zeltes wird unter diesem befindliche Fracht gegen das Eindringen von Wasser geschützt. Das Zentrum des umgekehrt angeordneten Zeltes ist mit einem Wasserablauf im Zentrum versehen, welcher mit einer Abflussleitung verbunden ist, die zur Bilge des Schiffs verläuft.
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US 5 427 491 A bezieht sich auf eine Abdeckung für partikelförmiges Material. Mittels einer zeltförmigen Faserstruktur mit Schürze wird an der Peripherie einer Frachtluke angerordnet, um das Eindringen fremder Substanzen von der Fracht fernzuhalten. Dies können zum Beispiel Regen, Schnee, Staub oder andere verunreinigende Substanzen sein. Die Faserstruktur hat ein Dach, welches sich zu einem oberen Punkt erstreckt, an welchem die Faserstrukter an einer Mündung montiert ist, durch welche partikelförmiges Gut in einen Frachtraum, beispielsweise einen Schiffsladeraum, fällt. Eine Vielzahl von Seilen erstreckt sich entlang der Peripherie der Frachtluke zum obersten Punkt der Faserstruktur, wodurch die Mündungsöffnung durch Variation der Länge der heruntergezogenen Seile positioniert werden kann.
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Es besteht also das Bedürfnis nach einer Schiffsladeraumabdeckung, die die im Stand der Technik aufgezeigten Probleme beseitigt und zusätzlich eine einfache Lagerung, eine gleichmäßige Verteilung der Kräfte in ihrer Struktur und eine verbesserte Steuerung ihrer Positionierung durch den Bediener der Schiffsladeraumabdeckung bietet.
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Gegenstand des Erfindungspatents
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Der Gegenstand des vorliegenden Erfindungspatents besteht darin, eine Ladungs-Wetterschutzabdeckung bereitzustellen, die mit einer zwischen einem Kopf und einem Schiff angeordneten Abdeckung versehen ist. Diese Abdeckung umfasst mehrere Schürzen, die teilweise übereinander liegen, und ist auch mit Elementen variabler Länge und gespannten Kabeln versehen, die radial von einem Kopf ausgehend angeordnet sind.
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Kurzbeschreibung der Figuren
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Zum besseren Verständnis und zur besseren Visualisierung des Gegenstands des vorliegenden Erfindungspatents wird es nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben, die den erhaltenen technischen Effekt darstellen und schematisch zeigen:
- 1: eine perspektivische Ansicht eines Abschnitts eines Schiffs (300) mit der erfindungsgemäßen Ladungs-Wetterschutzabdeckung (100), die in einem seiner Laderäume eingebaut und mit dem Kopf (200) verbunden ist;
- 2: eine perspektivische Ansicht der Verbindung zweier Schürzen (110), die jeweils aus Mantel (111), flexibler Stange (112), Ring (113) und Befestigungspunkten (114) bestehen, wobei noch Elemente variabler Länge (120) dargestellt sind.
- 3: eine perspektivische Ansicht eines Eckbereichs der Abdeckung (100) ohne die Schürzen (110), wobei die Bewegungsbauteile der Abdeckung (100) dargestellt sind;
- 4.1: eine vereinfachte Darstellung der Ladungs-Wetterschutzabdeckung (100) in einer möglichen Position bei Verwendung, wobei nur die Kabel (130) der Ecken, der Kopf (200) und ein Ring (122A) dargestellt werden.
- 4.2: eine vereinfachte Darstellung der Ladungs-Wetterschutzabdeckung (100) in einer möglichen Position bei Verwendung, wobei nur die Kabel (130) der Ecken, der Kopf (200) und ein Ring (122B) gezeigt werden.
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Ausführliche Beschreibung des Erfindungspatents
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Bauteile der Ladungs-Wetterschutzabdeckung (100)
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Eine Ladungs-Wetterschutzabdeckung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst im Wesentlichen eine zwischen einem Kopf (200) und einem Schiff (300) angeordnete Abdeckung (100) und dient, jedoch ohne sich darauf zu beschränken, als Schutzabdeckung beim Beladen von Schiffen (300) bzw. Schiffsladeräumen (320) mit geöffneten Luken (310).
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Die Abdeckung (100) besteht aus mehreren Schürzen (110). Jede dieser Schürzen (110) umfasst mindestens einen Mantel (111), mindestens eine flexible Stange (112), mindestens einen Ring (113) und mindestens ein Element variabler Länge (120).
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Jede flexible Stange (112) ist an einem seiner Enden mit einem Ring (113) versehen und an mindestens zwei Befestigungspunkten (114) im Mantel (111) befestigt.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung werden die Schürzen (110) von Elementen variabler Länge (120) gestützt, die zwischen dem Mantel (111) und den flexiblen Stangen (112) angeordnet sind und durch die Ringe (113) verlaufen, wobei daher die Ringe (113) dazu dienen die Schürze (110) mit den Elementen variabler Länge (120) zu verbinden.
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Die Elemente variabler Länge (120) sind mittels Verbinder (131, 132) miteinander verbunden und bilden mehrere Ringe (122). Diese Ringe (122), die aus Elementen variabler Länge (120) und Verbindern (131, 132) bestehen, weisen (vor dem Betrieb) Umfänge auf, die vom Umfang, der dem Kopf (200) nächstliegend ist bis zum Umfang der Öffnung des Schiffsladeraums (310) variieren. Diese Ringe (122) gleiten über Kabel (130), die vom Kopf (200) ausgehen und an der Luke (320) des Schiffsladeraums (310) durch entsprechende Befestigung befestigt sind, typischerweise an Befestigungspunkten (321) die sich an den genannten Luken (320) oder auch an dem Schiffsdeck (330) befinden.
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Das Gleiten der Ringe (122) über die Kabel (130) ist durch einen an den Verbindern (131, 132) vorhandenen spezifischen Durchgang für das Kabel (130) gegeben. Um den Abstand zwischen den Ringen (122) zu begrenzen, verbinden ein oder mehrere flexible Begrenzer (133) die Verbinder (131, 132), wodurch eine Überlastung der Stangen (112) oder unerwünschte Witterungseinflüsse auf die Ladung vermieden werden.
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Die Elemente variabler Länge (120) wirken als künstliche Muskeln mit volumetrischer Expansionsfähigkeit, so dass sie die radiale Expansion in axiale Kontraktion umwandeln. Solche Elemente variabler Länge (120), die bereits im Stand der Technik bekannt sind, können ihr Volumen mittels einer (nicht gezeigten) extern gesteuerten, vorzugsweise im Kopf (200) angeordneten Proportionalsteuerung erhöhen oder verringern.
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Das Element variabler Länge (120) kann durch pneumatische, hydraulische oder elektrische Steuerung aktiviert werden, ohne jedoch auf diese beschränkt zu sein, und das Signal wird mittels Versorgungselementen (121) erzeugt, die vorzugsweise mit dem Kopf (200) und der Steuerung verbunden sind und die momentane Länge der Elemente variabler Länge (120) steuern.
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Der Kopf (200) soll mit nach dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen und Steuerungen ausgestattet sein, um sicherzustellen, dass alle Kabel (130) unabhängig von der Bewegung des Kopfes (200), die den Schiffladeraum mit dem Schüttgut füllen soll, unter derselben Spannung gehalten werden (310). Solche Vorrichtungen und Steuerungen sollten insbesondere die Kabel (130) zurückziehen oder lösen, vorzugsweise unabhängig von der Bewegung des Kopfes (200), beispielsweise mittels Riemenscheiben, Gegengewichten, Motoren jeglicher Art, Wägezellen und anderen für die Anwendung geeigneten Elemente.
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Betrieb der Ladungs-Wetterschutzabdeckung
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Die Ladungs-Wetterschutzabdeckung wird mit ihrem Kopf (200) an der (nicht gezeigten) Schiffsbeladerstruktur befestigt und bleibt bei Nichtgebrauch nahe am Kopf (200) zurückgezogen und angesammelt, um ein Manövrieren des Beladers zu ermöglichen.
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Wenn es erforderlich ist, die Ladung während des Ladens zu schützen, wird die Abdeckung (100) gedehnt und an den Befestigungspunkten (321) der Schiffsluke (320) oder auf dem Schiffsdeck (330) durch geeignete Befestigung befestigt. Mit der an den Schiffsluken (320) oder Laderaumdeckel befestigten Basis der Abdeckung (100), werden die Längen der Elemente variabler Länge (120) so eingestellt, dass die Schürzen (110) wie in 1 gezeigt gleich beabstandet sind.
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Beim Einstellen der Länge der Elemente variabler Länge (200) werden die Schürzen (110) vertikal neu positioniert, da die Kabel (130) im eingebauten Zustand, aufgrund deren nahezu radialen Anordnung, eine Neigung gegenüber der vertikalen Achse und einen Winkel zwischen den Kabeln aufweisen. Aufgrund dieses Winkels neigt ein Element mit variabler Länge (120) dazu, sich nach oben zu bewegen, wenn seine Länge durch Erhöhen seines Volumens verringert wird.
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Die Bewegung des Kopfes (200) ist erlaubt, da sobald die Länge der Elemente variabler Länge (120) und damit der Umfang der Ringe (122) definiert sind, diese unabhängig von der Bewegung des Schiffs (300) oder des Kopfes (200) selbst in einer proportionalen vertikalen Position bleiben, wie in 4 gezeigt wird.
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Der Fachmann wird feststellen, dass, damit die erfindungsgemäße Abdeckung (100) ihre Rolle als Schutz der im Laderaum (310) eines Schiffs (300) abgeladenen Ladungen erfüllt, die Mäntel (111), aus denen die Schürzen bestehen (110), aus einem für die Anwendung geeigneten Material bestehen, das vorzugsweise widerstandsfähig, leicht, wasserdicht, beständig gegen Sonneneinstrahlung, antistatisch und ordnungsgemäß geerdet ist, um elektrische Entladungen im Inneren zu verhindern.
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Daraus wird ersichtlich, dass die vorliegende Erfindung mehrere Probleme der Technik löst. Ihre Verwendung in Verbindung mit einem Kopf (200) ermöglicht das Befüllen der Laderäume (310) des Schiffs (300), wodurch der Schiffsbeladungsvorgang rentabler und einfacher wird. Ihre Abdeckung (100) besteht aus Schürzen (110), die sich teilweise überlappen, so dass bei einer höheren Schürze (110) das untere Ende immer über dem oberen Ende der unteren benachbarten Schürze (110) liegt und ähnlich wie Schuppen oder Dachziegel wirkt, so dass Ladungen ohne Kontakt mit externen Verunreinigungen entladen werden können und eine gleichmäßige Spannungsverteilung möglich ist. Jede der Schürzen (110) ist an den Elementen variabler Länge (120) sowohl oben mittels des Rings (113) als auch unten mittels der flexiblen Stange (112) befestigt, um ein unbeabsichtigtes Öffnen z.B. wegen schlechten Wetters zu verhindern. Die Art, wie die Kräfte verteilt werden verhindert die Bildung von Rissen oder Lücken, die zur Ansammlung oder einem Eindringen von Regenwasser führen können, und ihre Pyramidenform ermöglicht eine größere Anpassungsfähigkeit an verschiedene Öffnungen von Laderäumen (310) von Schiffen (300). Darüber hinaus erleichtert die Unabhängigkeit der Schürzen (110) das Entfernen von Abschnitten der Abdeckung (100) bei eventuellen Wartungen.
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Dem Fachmann wird auch verständlich sein, dass eine größere Anzahl von voneinander unabhängigen Elementen variabler Länge (120) keine größere Betriebsgenauigkeit impliziert. Es ist jedoch zu bemerken, dass sie eine Erhöhung der Betriebssicherheit bedeuten können, da die Fläche, die nicht von Elementen variabler Länge (120) und Kabeln (130) gestützt wird, bei schlechtem Wetter, wie z. B. Windböen, kleiner ist.
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Dem Fachmann wird auch leicht verständlich sein, dass die Abdeckung (100) gemäß der vorliegenden Erfindung die Verwendung anderer Technologien und Vorrichtungen ermöglicht, die bereits im Stand der Technik bekannt sind, wie Überwachungssysteme und Kameras zum Betrachten des Innenraums der Abdeckung (100) und des Laderaums des zu ladenden Schiffes (310).
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Schließlich verwenden alle Elemente, aus denen die vorliegende Erfindung besteht, Teile und Rohstoffe, die dem Fachmann bekannt sind und reduzierte Herstellungs- und Wartungskosten haben, was die erfindungsgemäße Abdeckung noch rentabler macht. Dem Fachmann wird auch ersichtlich sein, dass die vorliegende Erfindung bei Nichtgebrauch leicht zu lagern ist, wobei jede Schürze (110) und jeweilige Mantel (111), flexible Stange (112) und Ring (113) in Richtung des Kopfes (200) bei Nichtgebrauch zurückgezogen werden können. Somit kann die zurückgezogene Abdeckung (100) bis zu 90% kleiner werden, als wenn sie bei Verwendung gedehnt ist.
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Fazit
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Dem Fachmann wird leicht verständlich sein, dass Veränderungen an der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden können, ohne dabei von den in der obigen Beschreibung dargelegten Konzepten abzuweichen. Solche Modifikationen sollten als im Umfang der vorliegenden Erfindung liegend erachtet werden. Folglich sind die oben ausführlich beschriebenen besonderen Ausführungsformen nur veranschaulichend und beispielhaft und beschränken nicht den Umfang der vorliegenden Erfindung, dem der volle Umfang der angefügten Ansprüche und aller Äquivalente davon zugestanden werden soll.
