DE2160819A1 - Ankervorrichtung - Google Patents
AnkervorrichtungInfo
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Description
Air Logistics Corporation, eine Gesellschaft nach den Gesetzen des Staates Kalifornien, 3600 East Foothill
Boulevard, Pasadena, Kalifornien (V.St.A.)
Ankervorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Ankervorrichtung zur landfernen Verankerung und Be- bzw. Entladung von Seeschiffen.
Die in der Seefahrt verwendeten Schiffstypen haben solche Ausmaße erreicht, daß ihnen viele Häfen nicht mehr zugänglich
sind, weil sie entweder nicht genügend Tauchtiefe aufweisen oder ihre Hafenbecken zu klein sind.
Selbst wenn solche großen Schiffe am Land festmachen können, bleibt die Übertragung der Ladung immer noch
ein hoher Kostenfaktor, weil einerseits die Anlegeeinrichtungen teuer sind und außerdem Zusatzeinrichtungen
wie Hafenschlepper zur Verfügung stehen müssen, um ein großes Schiff zum Anleger zu verbringen; große Schiffe
sind im allgemeinen nicht in der Lage, mit eigener Kraft anzulegen. Abgesehen von ökonomischen Betrachtungen
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verhindern Umwelteinflüsse wie schlechtes Wetter,
Sturm, Seegang, Strömungen und/oder Gezeiten oft das Eindocken von Schiffen über längere Zeiträume
hinweg. Herrscht beispielsweise ein Sturm, so müßte ein Schiff außerhalb des Anlegers, oder wenn bereits
eingedockt, am Anleger abwarten, bis der Sturm sich gelegt hat. Solche zwangsläufigen Wartezeiten sind sowohl
für das Schiff als auch für die Anlegeeinrichtungen Verlustzeiten und mit Unkosten verbunden.
Aus der Erkenntnis dieser Probleme sind bereits Systeme vorgeschlagen worden, mit denen sich Schiffe landfern
versorgen lassen. Bei einem dieser Systeme besteht eine Mehrpunkt-Verankerungseinrichtung, welche von unterseeischen
Pipelines versorgt wird, und das Schiff wird zwischen eine Anzahl von Ankerpunkten gelegt, welche daran verankert
sind. Ferner bestehen Hilfseinrichtungen einschließlich eines Tenders, welcher flexible Versorgungsleitungen
zum verankerten Schiff bringt und dort festmacht. Obwohl
die Schiffe an diesem System ohne Hilfe von Schleppern anlegen können, solange gute Wetterbedingungen herrschen,
verhindern jedoch schwerer Seegang oder starke Winde häufig das Anlegen. Sollte schwerer Seegang auftreten,
während das Schiff verankert ist, so könnte die Anlage beschädigt werden.
In jüngster Zeit ist man dazu übergegangen, Schiffe mittels eines Bug- und eines Heckankers in der Nähe einer unterseeischen
Pipeline zu verankern, welche mittels eines flexiblen Schlauches an das Schiff angeschlossen wird und so den
Transport von Flüssigkeiten zum und vom Schiff erlaubt. Dieses System bedarf ebenfalls der Hilfe eines Schlappers,
um den an die unterseeische Pipeline angeschlossenen flexiblen Schlauch an das verankerte Schiff.'heranzubringen.
Starke Winde und Seegang machen auch dieses System
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unbenutzbar, weil es zu solchen Zeiten einem Schlepper nicht möglich ist, sich dem verankerten Schiff mit dem
flexiblen Schlauch zu nähern. Außerdem führt ein verankertes Schiff bei Wind und Wellen so heftige Bewegungen
aus, daß die Schlauchverbindung abreißt und dadurch die Anlage beschädigt wird, was teure Reparaturarbeiten erforderlich
macht.
Um die Nachteile zu vermeiden, welche bei von Pipeline und Übertragungsschlauch unabhängiger Verankerung des
Schiffes auftreten können, hat man bereits schwimmende Bojen zur Verankerung des Schiffes benutzt. Solche Bojen
bilden einen Anschlußpunkt an eine unterseeische Pipeline, welche von der Küste zur Boje führt und flexible schwimmende
Schläuche besitzt, welche das Schiff versorgen können. Diese Konstruktion stellt einen großen Fortschritt bei
der landfernen Beladung und Entladung eines Schiffes dar, weil sowohl das Schiff als auch der vom Schiff zur
Boje verlaufende Schlauch am gleichen Puakt befestigt sind, nämlich an der Boje. Es gibt jedoch eine Reihe
von Problemen, welche den vollen Gebrauchswert dieser relativ billigen Vorrichtung zur Beladung und Entladung
von Schiffen vermindern. So muß der Schlauch zwischen Boje und Schiff relativ lang sein, und es ist häufig
schwierig für ein ankommendes Schiff, das Schlauchende zu finden. Da der Schlauch unter dem Einfluß von Wind
und Wellen über große Flächen hinweg auswandern kann,. manchmal über eine Fläche von einer Seemeile Durchmesser
hinweg, ist es für große Schiffe manchmal schwierig oder sogar unmöglich, den Schlauch ohne Hilfe eines Schleppers
aufzufischen. Ferner besteht durchaus die Möglichkeit, daß der flexible Schlauch durch das Schiff abgerissen
und/oder die Boje durch das separat verankerte Schiff beschädigt wird.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Ankervorrichtung zur landfernen Verankerung und Versorgung von Seeschiffen
so auszubilden, daß die beschriebenen Nachteile vermieden werden.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch einen
im wesentlichen hohlen und starren Ausleger, der an seinem einen Ende mit einer unterseeischen Anschlußeinrichtung
einer unterseeischen Ströniungsmittel-Transport leitung verbunden ist und an seinem anderen Ende Einrichtungen
zum Verankern des Seeschiffes und zur Erstellung einer Strömunqsmittel-Transportverbindung zu diesem
besitzt; und durch einen am Ausleger befestigten und diesen über einen Teil seiner Länge umhüllenden Schwimmkörper,
dessen Auftrieb so bemessen ist, daß die Verankerungs- und Flüssigkeits-Transporteinrichtungen über
Wasser gehalten werden.
Vorteile und Einzelheiten der Erfindung können der nachfolgenden Beschreibung einiger bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf eine Zeichnung entnommen
werden. Es zeigen:
Fig. 1 eine Teilansicht eines L-förmigen erfindungsgemäßen Auslegers, der an einer Unterwasser-Boje
befestigt ist;
Fig. 2 den Ausleger von Fig. 1 beim Festmachen am Schiff;
Fig. 3 den Ausleger von Fig. 1 und 2, jedoch fest
am Schiff angeschlossen und bereit zu dessen Versorgung;
Fig. A den Ausleger von Fig. 1 und 2, jedoch mittschiffs,
am Schiff angeschlossen;
Fig. 5 ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel mit · einer Zusatzeinrichtung zur Bereitstellung
der Verankerungstrossen für ein ankommendes Schiff;
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Fig. 6 eine Luft-Kompressionseinrichtung zur
Auftriebserzeugung am Ausleger und/oder an der Boje;
Fig. 7 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei welcher der Ausleger an ein
Einpunkt-Ankersystem angeschlossen ist;
Fig. 8 einen Querschnitt im Verlauf einer Linie
A-A1 durch ein stromlinienförmiges Schwimmersystem,
welches die Anker-' und Versorgungseinrichtungen über Wasser und in Stromabwärts-Stellung
hält;
Fig. 9 die Ankervorrichtung von Fig. 7 bei der
Entladung eines beladenen Tankers über den
unterseeischen Ankerpunkt; und
Fig. 10 eine schematische Darstellung der Vorrichtung von Fig. 9, jedoch bei vollständig entladenem
Schiff.
Die Erfindung umfaßt eine Kombination aus einer Einpunkt-Ankervorrichtung
mit einem Flüssigkeits-Transportsystem zur Versorgung, d.h. zur Be- und Entladung von Frachtschiffen
wie Tankern.
Bei der Einpunkt-Ankervoi^richtung handelt es sich im wesentlichen
um einen hohlen und starren Ausleger, der genügend Auftrieb besitzt, um die an seinem einen Ende befestigten
Anker- und Versorgungseinrichtungen über Wasser zu halten, und der mit seinem anderen Ende drehbar an einem unter
Wasser befindlichen Pfahl oder Bojenkörper befestigt ist, welcher seinerseits mit auf dem Lande befindlichen Flüssigkeitsspeichern
oder Pumpeinrichtungen in Verbindung steht.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Ausleger L-förmig geformt und mit einer stoßfesten
Wellen-Verkleidung versehen, welche den Ausleger in einer Stromabwärts-Position hält und eine mit Luft
betriebene Einrichtung enthält, mittels dar sich der Auf-
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trieb des Auslegers in gewünschter Weise verändern läßt; auf diese Weise lassen sich die am Ende des
Auslegers befestigten Verankerungs- und Versorgungseinrichtungen heben und senken und den Tauchtiefen-Veränderungen
des Schiffes anpassen.
In den Figuren 1 bis 4 ist eine Einpunkt-Ankervorrichtung dargestellt, die als bevorzugtes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel
anzusehen ist. Ein Ausleger 10 dieser Vorrichtung besteht aus einem weitgehend starren und
L-förmig abgewinkelten Rohr 12, dessen einer Schenkel
fc 14 vertikal und dessen anderer Schenkel 16 im wesentlichen horizontal unter der Wasseroberfläche verläuft, und zwar
in einer Tiefe, welche größer ist als der Tiefgang eines zu verankernden Schiffes. Ein Teil dieses horizontalen
Schenkels 16 ist von einem elastischen Schwimmkörper mit elliptischem Querschnitt umgeben, welcher Ballastrohre
20 enthält, mittels der man den Auftrieb des Auslegers 10 verändern und damit Versorgungseinrichtungen
heben und senken kann, welche am Ende des vertikalen Schenkels 14 angebracht sind; auf diese Weise ist eine
Anpassung an unterschiedliche Deckshöhen von zu verankernden Schiffen möglich.
ψ Am anderen Ende des Auslegers 10 befindet sich eine Drehgelenk
22, welches den gesamten Ausleger 10 drehbar mit einem Unterwasserpfahl oder, wie in der Zeichnung dargestellt,
mit einer Unterwasser-Boje 24 verbindet. Diese Unterwasser-Boje 24 besitzt aufgrund eingebauter Schwimmkammern
einen Auftrieb und wird durch Ankerketten 26 unter Wasser festgehalten. Eine Leitung 28 verbindet
die Boje 24 mit an Land befindlichen und nicht dargestellten Versorgungseinrichtungen. Das Drehgelenk 22
läßt Schwenkbewegungen um eine horizontale und eine vertikale Achse zu und enthält außerdem Befestigungs-
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punkte für Ankertrossen 30, welche zumindest beim vorliegenden L-förmigen Ausleger 10 vorhanden sind.
Am Versorgungsende des Vertikalen Schenkels 14 befinden sich Einrichtungen zur Verankerung und zum Flüssigkeitstransport für ein· Seeschiff. Beispielsweise kann die Verankerungseinrichtung
einen stoßdämpfenden Schwimmkragen 32 und einen Signalmast 34 aufweisen, an dessen oberem
Ende sich Signaleinrichtungen 36 befinden, beispielsweise bestehend aus einem Nebelhorn 38 und einer Leuchte
Ferner kann eine Leine 42 vorhanden sein, welche die Ankertrossen 30 über Wasser hält. Ferner ist beim Ausführungsbeispiel
gemäß Fig. 1 ein flekibles Rohr 44 mit einer Kupplung 46 an seinem Endervorhanden, über welche
eine Flüssigkeits-Transportverbindung mit dem Schiff hergestellt wird.
Der bereits erwähnte Schwimmkörper 18 am Ausleger 10 ist mit einem leichten Werkstoff wie Polystyrol, Urethanschaum,
Vinyl-Strukturschaum od. dgl. soweit aufgefüllt, daß mit Sicherheit die Anker- und Versorgungseinrichtungen
am Ende des Auslegers 10 unter allen Wetterbedingungen
über dem Wasserspiegel bleiben. Die Höhe, in welcher der stoßfeste Schwimmkörper 18 die Ankereinrichtungen
über Wasser hält, hängt vom zu versorgenden Schiff ab. Im allgemeinen schwimmen die Anker- und Versorgungseinrichtungen
bei der Betreuung großer Schiffe in einem. Höhenbereich, der, gemessen an der Spitze des Signalmastes
34, zwischen etwa 20 Metern über Wasser bei zu beladenden Schiffen und mittlerem Hochwasser, und 7
Metern beim Entladen von beladenen Schiffen schwanken kann. Selbstverständlich sind diese Maße nur Richtwerte,
die nach Art und Qröße der zu betreuenden Schiffe in weiten Grenzen schwanken können.
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Zur Höhenanpassung der Verankerungs- und Versorgungseinrichtungen besitzt der Schwimmkörper 18 die bereits
erwähnten Ballastrohre 2.0. Im Normalzustand sind diese Ballastrohre 20 mit Wasser gefüllt, und die Verankerungseinrichtungen schwimmen in einer bestimmten Höhe über
der Wasseroberfläche. Das Ende des Signalmastes 34 besitzt eine Kupplung 48 am Ende einer Luftleitung 50, welche mit
den Ballastrohren 20 in Verbindung steht. Läuft ein Schiff den Signalmast 34 an, so kann es über die Kupplung 48
Luft in die Bällastrohre 20 pumpen und durch Verdrängung
des darin enthaltenen Wassers den gesamten Ausleger 10 so weit anheben, bis das Auslegerende sich bequem an das
Schiff anschließen läßt. Alternativ hierzu besteht selbstverständlich auch die Möglichkeit, Gas oder Luft zur Verdrängung
von Wasser in den Ballastrohren 20 vom Land aus oder von einem Luftvorrat innerhalb der Boje 24 zu entnehmen,
wie später noch eingehend beschrieben wird.
In den Figuren 2 und 3 bzw. 4 sind verschiedene Stadien bzw. Möglichkeiten der Verankerung und des Anschlusses
eines Tankers dargestellt. Mit über der Wasseroberfläche schwimmendem Signalmast 34 wird sich das freie Ende des
Auslegers 10 unter dem Einfluß von Stömung und/oder Wind so in der See bereitlegen, wie es für die normale Annäherung
eines Schiffes günstig ist. Während der Annäherung des Schiffes an den Ausleger 10 nimmt ein Besatzungsmitglied
die am Signalmast 34 aufgehängte Leine 42 auf ynd holt damit die Ankertrossen 30 ein.
Gemäß Figur 1 bzw. 2 liegen die Ankertrossen 30 im Ruhezustand auf über die Länge des Auslegers 10 verteilten
Haken 56 auf. Beim Einholen durch das Schiff heben sich die Ankertrosien 30 von den Haken 56 ab, um beim Loslassen
wieder auf diese zurückzusinken. Nach Befestigung der
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Ankertrossen 30 am Schiff kann ein Luftschlauch an die Kupplung 48 des Signalmastes 34 angeschlossen und mittels
Druckluft das in den Ballastrohren 20 enthaltene Wasser soweit verdrängt werden, bis die Kupplung 46 des flexiblen
Rohres 44 am Ausleger 10 auf gleicher Höhe mit einem entsprechenden
Anschluß am Schiff 54 liegt.
Bei zunehmender Entladung bzw. Beladung des Schiffes 54 hebt oder senkt sich der Ausleger 10 gemeinsam mit dem
Schiff.
Wird gemäß Fig. 4 mittschiffs entladen, so zieht man die f
Ankertrossen 30 mittels einer geeigneten Winde soweit ein, bis das Ende des Auslegers 10 mittschiffs schwimmt, und
vor dem Anschluß der Kupplung 46 wird der Auftrieb des Auslegers 10 wieder in bereits beschriebener Weise angepaßt.
Nach Beendigung des Ladevorgangs wird der Ausleger 10 abgekoppelt, die Ankertrossen 30 freigegeben und mittels
ihrer Leine 42 wieder bereitgehängt, bevor sich das Schiff 54 wieder völlig vom Ausleger 10 trennt.
Sofern das Schiff 54 ein \Ladegeschirr besitzt, kann das Ende des Auslegers 10 auch am Vorschiff, Achterschiff
oder mittschiffs an Bord gehievt werden. Zu dieser Maßnahme ist nicht die Anwesenheit eines Schleppers oder
anderer Hilfsmittel erforderlich, da der Ausleger 10 in jedem Falle sich in die Richtung der Strömung legt.
Der Ausleger 10 kann je nach Verwendungszweck verschiedene Abmessungen besitzen; für die meisten Betriebsbedingungen
auf offener See ist es wünschenswert, den horizontalen Schenkel 16 des Auslegers 10 im Ruhezustand
so tief zu halten, daß er mit Sicherheit unterhalb des Bodens jedes beladenen Schiffes schwimmt, um keine Be-
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rührungsmöglichkeiten zu bieten. Voraussetzung hierfür ist, daß die Unterwasserboje bei mittlerem Niedrigwasser
etwa 23 Meter unterhalb der Wasseroberfläche schwimmt, um allen vorkommenden Schiffstypen gerechtzuwerden. Die Länge
des horizontalen Schenkels 16 wird etwa 125 Meter, und die Länge des vertikalen Schenkels 14 etwa 22 bis 24 Meter betragen.
Wie bereits gesagt, ist der Signalmast 34 ausreichend lang, um Zugang sowohl zu beladenen als auch unbeladenen
Schiffen zu gestatten·
AIs Unterwasser-Boje 24 läßt sich beispielsweise eine im
US-Patent 3 466 680 beschriebene Type verwenden; allerdings kann im vorliegenden Anwendungsfall wegen der großen
Schwimmtiefe der Boje eine Oberflächen—Signaleinrichtung
entfallen.
Wie im genannten Patent beschrieben, kann die Boje 24 aus zwei Einheiten bestehen, nämlich aus einem äußeren
Bojenring 156 und einem inneren Bojenkörper 58. Der äußere
Bojenring 156 besitzt genügend Auftrieb, um die Ankerketten 26 auf Zug zu belasten, und der innere Bojenkörper 58 enthält
eine nicht dargestellte Luftkammer als Auftriebsreserve, damit die gesamte Boje 24 auch dann gegenüber ihren
Ankerketten 26 genügend Auftrieb besitzt, wenn sich der Ausleger 10 in vollständig angehobener Stellung befindet.
Der äußere Bojenring 156 ist über Riegelverschlüsse 60 am inneren Bojenkörper 58 befestigt; diese Riegelverschlüsse
60 lassen s'ich durch ein Signal öffnen, woraufhin der innere Bojenkörper 58 an die Oberfläche schwimmt
und dort gewartet werden kann. Hierbei schwimmt die Leitung 28 mit auf, welche ständig mit den an Lan-ϊ befindlichen
Einrichtungen in Verbindung bleibt.
Nach Beendigung der Wartungsarbeitsn wird eine im inneren
Bojenkörper 58 enthaltene Kammer mit Wasser gefüllt, der
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Bojenkörper 58 sinkt und senkt sich wieder in den Süßerer.
Bojenring 156 eiji, und die Riegel verschlüsse 60 werden
wieder geschlossen. Danach wird das zum Absenken beautzte Wasser mit Luft wieder ausgeblasen, so daß die Zusammengesetzte
Unterwasser-Boje 24 wieder ihren ursprünglichen
Auftrieb besitzt.
In Fig. 5 ist ein abgewandeltes Ausführungsbeippiel der Erfindung dargestellt, welches sich durch abgewandelte
Einrichtungen zur Ankertrossenübergabe an ein ankommendes
Schiff von der vorherigen Ausführung unterscheidet. Die Besonderheit dieser Ausführung ist eine Kipp-Boje 47,
welche aus einem freien Schwimmkörper 49, einem diesen Schwimmkörper durchragenden aufrechten Mast 53, und .
einer unter Wasser am unteren Ende des Mastes 53 hängenden Scheibe 51 besteht. Diese Scheibe 51 hat einen relativ
großen Durchmesser und schwimmt in einer bestimmten Tiefe unter Wasser, so daß ein sich der Kipp-Boje 47,
welche in einiger Entfernung vom Ausleger 10 schwimmt, näherndes Schiff mit seiner Bordwand zuerst diese Scheibe
51 berühren muß. Der Mast 53 enthält Signalmittel und ist so hoch, daß er das Deck jedes Schiffes überragt. Eine
halbflexible Stange 55, welche vorzugsweise aus einem
unter der Bezeichnung "Stratoglas11 bekannten Werkstoff besteht, schwimmt mittels angelegter Schwimmkörper 57
an der Wasseroberfläche und verbindet die Kipp«Boje 47
mit dem Ende des Auslegers 10. Ein Ende der Leine 42 ist an einem Ring 59 befestigt, welcher den aufrechten
Mast 53 umgibt. Das Personal eines ankommenden Schiffes kann die Leine 42 erreichen und damit den Ring 59 heranziehen,
in den die Ankertrossen 30 mit Hilfe von Haken eingehängt sind.
Ein ankommendes Schiff 54 fährt in den Zwischenraum zwischen dem Ausleger 10 und der Kipp-Boje 47 ein und
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erfaßt mit seinem Vordersteven die halbflexible Stange
55 und bringt dadurch kurze Zeit später die Kipp-Boje 47 in Schiffsnähe, wobei die Scheibe 51 den Schiffsrumpf
berührt. Dadurch wird der Mast 53 der Kipp-Boje 47 seitwärts in Richtung auf das Schiff 54 angekippt.
Jetzt kann die Schiffsbesatzung die Leine 42 erfassen und den Ring 59 mit den angehängten Ankertrossen 30
an Deck ziehen. Anschließend werden die Ankertrossen 30 vom Ring 59 abgehakt, am Schiff befestigt und der
Mast 53 ebenfalls mit dem Schiff verbunden. Anschließend
wird der Ausleger 10 in zuvor beschriebener Weise in Anschlußstellung gebracht und verbunden.
Das in Fig. 5 dargestellte Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Ankervorrichtung ist besonders bei
schwerem Seegang von Vorteil, weil es eine Verankerung des ankommenden Schiffes 54 erlaubt, bevor dieses den
Ausleger 10 berührt. Dadurch wird der Ausleger 10 wirksam vor Schaden geschützt, und sofern überhaupt Schäden
auftreten können, dann, nur an der Kipp-Boje 47, welche
wesentlich-billiger ist als der Ausleger.
Wie gesagt, dient der innere Bojenkörper 58 als Luft-Vorratsbehälter
zur' Veränderung des Schwimmzustandes des Auslegers 10 durch Veränderung der Luftfüllung der
Ballastrohre 20. Zu diesem Zwecke kann innerhalb des Auslegers 10 ein in Fig. 6 dargestellter Kompressor
62 angeordnet sein. Zu dessen Antrieb ist gemäß Fig. innerhalb des Rohres 12, wölches dem Flüssigkeitstransport durch den Ausleger hindurch dient, eine durch die
strömende Flüssigkeit antreibbarer Propeller 64 vorgesehen, welcher durch die beim Entladen oder Beladen
des Schiffes auftretende Flüssigkeitsströmung zwangsläufig mitgenommen wird und über eine flexible Welle
66 eine Kolbenpumpe 68 antreibt. Diese saugt über eine
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Leitung 72 Oberflächenluft an und drück sie in eine
Leitung 74, welche mit der Luft-Vorratskammer innerhalb
des inneren Bojenkörpers 58 Verbunden ist. Die in dieser Luft-Vorratskammer enthaltene Luft kann auf
ein gegebenes Signal hin in die Ballastrohre 20 eingelassen werden, um das darin enthaltene Wasser zu verdrängen,
so daß der Ausleger 10 an Auftrieb gewinnt.
f Selbstverständlich tritt das Kompressorsystem bei jedem
Ladevorgang eines Schiffes in Tätigkeit und speichert . dabei die Luftmenge, welche zur Auftriebsbeeinflussung
beim Anlege- und Ladevorgang des nächsten Schiffes benötigt wird. Bei allen bisher beschriebenen Ausführungsbeispielen war der Ausleger 10 an einer unter Wasser
schwimmenden Boje 24 befestigt;falls das Gewässer einigermaßen
flach ist, kann der Ausleger auch, wie beispielsweise Fig. 7 zeigt, an einem unter Wasser befindlichen Pfosten
befestigt sein. Die Mitte dieses Pfostens läßt sich mit dem inneren Bojenkörper 58 der Boje 24 vergleichen und
zu Wartungszwecken ebenfalls an die Wasseroberfläche
holen. Das angedeutete Teil könnteT genau wie bei der Boje 24, als Luft-Vorratsbehälter zur Auftriebsbeeinflussung
des Auslegers 10 verwendet werden.
Während es sich beim Ausleger 10 bisher stets um eine L-förmige Ausführung handelte, ist in Fig. 7 eine gestreckte
Ausleger-Version verwendet worden. Die in Fig. dargestellte Einpunkt-Ankervorrichtung ist also mit einem
im wesentlichen geraden,hohl en und starren Ausleger 10 ausgestattet. Das untere Ende des Auslegers 10 ist über
ein Drehgelenk 22 drehbar an einem Ankerpfosten 76 befestigt, welcher auf dem Meeresgrund befestigt ist*
Das Drehgelenk 22 gestattet das Verschwenken des Auslegers 10 um eine vertikale und eine horizontale Achse. Wie
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Fig. 7 zeigt, ist das Drehgelenk 22 in eine horizontale
Drehscheibe 78 und in ein Drehgelenk 80 unterteilt,, ,an . , dessen beweglichem Schenkel das untere Ende des Auslegers
10 befestigt ist. Am freien Ende des Auslegers 10 befinden
sich wieder Anker- und Versorgungseinrichtungen zur Herstellung einer Flüssigkeitsverbindung mit einem anlegenden
Tankschiff. Abweichend von den bisher beschriebenen Ausführungen befinden sich die Signaleinrichtungen hier an
einer Wellenverkleidung 82.
Das an der Wasseroberfläche schwimmende Ende.des Auslegers
10 besitzt ferner das bereits beschriebene flexible Rohr 44 mit Kupplung 46 zur Herstellung einer Verbindungsleitung
mit dem ankommenden Schiff, über welche sich Strömungsme—
dien wie fluidisierte Feststoffe, Flüssigkeiten und/oder Gase zum und vom Frachtschiff durch den Ausleger 10 hindurch
leiten lassen. Das untere Ende des Auslegers 10 ist wieder mit einer unterseeischen Leitung 28 verbunden, welche
an die nicht dargestellten,, landseitigen oder Unterwasser-Vorratsbehälter
angeschlossen ist.
Die Wellenverkleidung 82 ist stoßfest ausgebildet und enthält genügend schwimmfähiges Material, um die Signaleinrichtungen
und die Anker- und Anschlußelemente des Auslegers unter allen Wetterbedingungen über Wasser halten
zu können. Selbstverständlich läßt sich der notwendige Auftrieb der Wellenverkleidung 82 auch durch eine Gaafüllung,
beispielsweise mit Luft einstellen.
Die Höhe, in welcher die Wellenverkleidung 82 die Ankerund Anschlußeinrichtungen über der Wasseroberfläche hält,
hängt wieder von den durch das Schiff gecebenen Umständen ,-ab,
welche den zuvor beschriebenen entsprechen. In Fig. 8
ist ein Querschnitt durch die stoßfeste Weilenverkleidung
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etwa in Höhe der normalen Wasserlinie dargestellt. Wie
man sieht, ist die Wellenverkleidung 82 hydrodynamisch profiliert, damit der gesamte Ausleger 10 immer in
Strömungsrichtung ausgelenkt wird. Besonders wirksam hierfür ist die Anordnung gemäß Fig. 8, wo das hohle
Rohr 12 sich,außerhalb des Formschwerpunktes befindet.
Außer ihrer Füllung, welche dem Ausleger 10 ihren Mindestauftrieb verleihen soll, besitzt die Wellenverkleidung
einen gegenüber dem Meeresgrund offenen Hohlraum 84, der ständig unterhalb des Wasserspiegels liegt und an eine
Druckgasquelle anschließbar ist, mittels der in diesem Hohlraum stehendes Wasser verdrängt werden und somit der
Gesamtauftrieb des Auslegers 10 reguliert werden kann, um
die Schwimmhöhe des freien Endes des Auslegers 10 in gewünschter Weise gegenüber öinem Schiff einstellen zu können.
Das zur Verdrängung benötigte Gas kann beispielsweise in Form von Druckluft über eine Druckluft-Kupplung 48 am Ende
eines Signalmastes 34 eingeführt werden. Die Druckluft-Kupplung 48 kann sich auch an einem stoßdämpfenden Kragen
32 befinden, welcher das Rohr 12 des Auslegers 10 umgibt, und dann über eine Luftleitung 50 an den Hohlraum 84 angeschlossen
sein.
Ein ankommendes Schiff schließt eine Luftleitung an die Kupplung 48 an und pumpt Luft über die Leitung 50 in den
Hohlraum 84, um den gesamten Ausleger 10 oberhalb des Schiffes anzuheben; anschließend wird ein Teil der Tragluft
wieder abgelassen, um das freie Ende des Auslegers 10 soweit abzusenken, bis sich das flexible Rohr 44 mit
seiner Kupplung 46 in der richtigen Anschlußhöhe befindet. Eine andere Möglichkeit zur Beschickung des Hohlraumes 84
mit Druckluft besteht darin, über eine unterseeische Luftleitung von einer nicht dargestellten Luftkammer unterhalb
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des Drehgelenkes 22 Druckluft zuzuführen. Schließlich besteht noch die Möglichkeit, in die Wellenverkleidung
einen bereits beschriebenen Kompressor 62 einzubauen undudamit die Belüftung deö Hohlraumes 84 durchzuführen.
Die Flüssigkeitsübertragung durch das Drehgelenk 22 der Boje 24 bzw. des Ankerpfostens 76 erfolgt über eine
wasserdichte Flüssigkeitskupplung. In Fig. 7 ist eine derartige Flüssigkeitskupplung angedeutet, welche aus
einem horizontal verdrehbaren Y-förmigen Rohrstück 86 und einem Vertikal verdrehbaren Leitungsstück 88 im
Drehgelenk 22 besteht, welches seinerseits an den hohlen Ausleger 10 angeschlossen ist. Als Dichtungen
werden üblicherweise sogenannte O-Ringdichtungen verwendet, welche nicht die am Drehgelenk 22 vorhandenen
Lagerkräfte zu übertragen brauchen, weil dieses mit entsprechenden Wälzlagern ausgerüstet ist.
In seiner gestreckten Ausführung kann der Ausleger 10 sowohl die vom verankerten Schiff übertragenen Zug- und
Druckkräfte aufnehmen, als auch den Druck des vom oder zum Schiff gepumpten Strömungsmediums. Wenn auch viele
Konstruktionsmöglichkeiten offenstehen, verwendet man vorzugsweise glasfaserverstärktes Epoxydharz wie beispielsweise
das bereits erwähnte Stratoglas, wobei parallel verlaufende Glasfasern im Kunstharz verlegt sind;
dieser Werkstoff verleiht nicht nur die größtmögliche Festigkeit bei geringstem Eigengewicht, sondern ist
außerdem ausgezeichnet korrosionsbeständig.
Der Querschnitt des hohlen Rohres 12 ist nicht besonders
kritisch und kann deshalb rund, oval, quadratisch, dreieckig oder rechteckig ausgebildet sein. Selbstverständlich
läßt sich ein rundes oder ovales Rohr besonders leicht.
herstellen, und es besitzt auch die größte Festigkeit.
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Der Ausleger 10 muß so lang sein, daß er auch bei maximalem Hochwasser noch so weit aus dem Wasser her-r
ausragt, daß er an ein leeres Frachtschiff angeschlossen werden kann, ohne dabei vertikal zu stehen. Es ist
erwünscht, daß der Ausleger 10 bei maximalem Hochwasser höchstens einen Winkel bis zu 60 ° gegenüber der Horizontalen
einnimmt.
In einigen Fällen ist es erwünscht, eine schnell lösbare Kupplung 90 zum Anschluß eines schwimmenden Schlauches
vorzusehen, welcher bei der Mittschiffs-^Beladung einiger
Schiffe gebraucht wird. Diese Schnell lösbare Kupplung wird besonders für ältere Schiffe gebraucht, welche nur
eine Mittschiffs-Belademöglichkeit besitzen, oder für Schiffe, welche sowohl auf dem Vorschiff als auch mittschiffs
Belademöglichkeiten aufweisen und bei denen diese gleichzeitig benutzt werden sollen. Solche schnell lösbare
Kupplung 90 ist vorzugsweise eine jener bekannten Automatik-Typen, welche sich sofort schließen, wenn ein Schlauch gelöst
wird.
Nun zum Betrieb der Einpufikt-Ankervorrichtung mit geradem
Ausleger gemäß Fig. 9 und 10. Normalerweise liegt der Ausleger 10 im Ruhezustand stromabwärts so weit im Wasser,
daß seine Signaleinrichtung und seine Anschluß-Einrichtungen oberhalb der Wasseroberfläche liegen. Sofern es
sich um einen L-förmigen Ausleger 10 handelt, so nimmt ein sich näherndes Schiff zunächst Verbindung auf mit
dem Signalmast 34. Dann werden die Ankertrossen 30 von der Leine 42 gelöst und das Schiff verankert. Anschließend
wird das flexible Rohr 44 an einen entsprechenden Anschluß des Schiffes angeschlossen und die zu löschende Ladung des
Schiffer: durch den Ausleger 10 hindurch entweder an Land
oder in einen unterseeischen Vorratsbfhälter abgepumpt.
Ist die Ausgangslage des Auslegers 10 gegenüber deft
Schiff nicht günstig, so wird in beschriebener Weise Luft in die Ballastrohre 20 bzw. in den Hohlraum 84 gepumpt,
um den Ausleger 10 in die richtige Betriebshöhe anzuheben. Nachdem eine korrekte Verbindung zwischen
Schiff und Ausleger hergestellt ist, dient der Ausleger dem Schiff als Ankereinrichtung während der gesamten Entlade-
bzw. Belade-Operation, an der sich das Schiff unter dem Einfluß von Wind und Wellen weitgehend frei bewegen
kann.
Während sich gemäß Fig. 10 das Schiff langsam leert, steigt es entsprechend aus dem Wasser. Der Ausleger 10
macht diese Bewegung mit und wird bei völlig geleertem Schiff gelöst, indem die Ankertrossen 30 wieder an der
Leine 42 eingehängt werden. Anschließend löst sich das Schiff vom Ausleger 10, welcher nach dem Herauslassen
der Druckluft aus seinem Hohlraum 84 wieder seine normale Ruhestellung in der Nähe der Wasseroberfläche einnimmt.
Da sich ein· am Ausleger liegendes Schiff immer stromabwärts
legt und der Ausleger immer eine Schräglage gegenüber dem Schiff einnimmt, kann das Lösen des Schiffes vom
Ausleger unter allen Wetterbedxngungen ohne Gefahr einer Beschädigung des Auslegers durchgeführt werden. Bei dem
L-förmigen Ausleger 10 besorgt zwar in erster Linie der Schwimmkörper 18 die Ausrichtung des Auslegers nach der
Strömung; wenn jedoch nur schwache Strömungsverhältnisse herrschen, so kann die Wellenverkleidung 82 auch bis zum
vertikalen Schenkel 14 hochgezogen seins um den Strömungskräften bzw. Windkräften mehr Angriffsfläche zu bieten.
Zwar wird dieeErf indunq nicht durch Maße und Kennwerte
2 O ;J B Π ! / O b 1 ■'*
in irgendeiner Weise eingeschränkt, jedoch seien anschließend einige Daten eines ausgeführten Beispieles
der Erfindung aufgezeigt:
Eine ausgeführte Einpunkt-Ankervorrichtung gemäß vorliegender Erfindung wurde unter Verwendung von Fiberglas
hergestellt und enthielt einen hohlen Ausleger 10 mit kreisförmigem Querschnitt mit einem Innendurchmesser
von 81 cm und einer Wanddicke von 12 bis 25 mm. Diese Ankervorrxchtung hat einen allgemeinen Biegemodul in der
3 2 Größenordnung von etwa 2,8 χ 10 kp/mm und eine Biege-
2
festigkeit von etwa 98,5 kp/mm , und sie war in der Lage, beim Beladen oder Entladen eines Schiffes einem Strömungs-
festigkeit von etwa 98,5 kp/mm , und sie war in der Lage, beim Beladen oder Entladen eines Schiffes einem Strömungs-
2 mittel-Druck bis zu einer Höhe von 56 kp/cm standzuhalten.
Zusammengefaßt betrifft die Erfindung eine Einpunkt-Ankervorrichtung
mit einem starren rohrartigen schwimmenden Ausleger, welcher drehbar an einer unter Wasser befindlichen
Boje bzw. einem unter Wasser befindlichen Ankerpfosten angebracht ist und in sich alle Einrichtungen
zum Verankern eines Schiffes und zur Übertragung von Strömungsmedien vom und zum Schiff enthält, während
dieses sich frei nach der Strömung ausrichten kann.
209831/0514
Claims (16)
- AnsprücheIJ Ankervorrichtung zur landfernen Verankerung und Be- bzw. Entladung von Seeschiffen, gekennzeichnet durch einen im wesentlichen hohlen und starren Ausleger (10), der an seinem einen Ende mit einer unterseeischen Anschlußeinrichtung (22) einer unterseeischen Strömungsmittel· Transportleitung (28) verbunden ist und an seinem anderen Ende Einrichtungen (30...; 44...) zum Verankern des Seeschiffes und zur Erstellung einer StrÖmingemittel-Transport verbindung zu diesem besitzt; und durch einen am Ausleger (10) befestigten und diesen über einen Teil seiner Länge umhüllenden Schwimmkörper (82)y dessen Auftrieb so bemessen ist, daß die Verankerungs- und Strömungseittel-Transport einrichtungen (30..·; 44...) über Wasser gehalten werden. '
- 2. Ankervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmkörper (18 oder 82) Einrichtungen (20 oder 84) zur Veränderung des Ausleger-Auftriebs besitzt.
- 3. Ankervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausleger (10) eine Wellenverkleidung (82) besitzt, welche im Ruhezustand des Auslegers die Wasseroberfläche durchschneidet.
- 4. Ankervorrichtung nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenverkleidung (82) den Schwimmkörper (18) in sich enthält.209831/05U
- 5. Ankervorrichtung nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenverkleidung (82) stoßfest ausgeführt ist und in sich die Einrichtungen (20 oder 84) zur Veränderung des Ausleger-Auftriebs enthält.
- 6. Ankervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Veränderung des Ausleger-Auftriebs eine im Normalzustand unter Wasser befindliche und mit dem Wasser in offener Verbindung stehende Kammer ist, welche an einen Druckgas-Vorrat anschließbar ist.
- 7. AnkerVorrichtung nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausleger (10) von L-förmiger Gestalt ist und einen normalerweise unter Wasser befindlichen horizontalen Schenkel (16), welcher an einem unter Wasser befindlichen Punkt (22) mit einer unterseeischen Strömungsmittel-Transportleitung verbunden ist und den Schwimmkörper (18) enthält, und in einen vertikalen Schenkel (14) unterteilt ist, welcher die Wasseroberfläche durchragt und die Einrichtungen (30...; 44...) zur Verankerung und Strömungsmittel-Transportverbin— dung mit dem Schiff besitzt.
- 8. Ankervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß. der horizontale Schenkel (16) mindestens ein im wesentlichen horizontal verlaufendes Ballastrohr (20) enthält, welches als auftriebsbeeinflussende Einrichtung dient und an eine Druckgasquelle anschließbar ist.
- 9. Ankervorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckgasquelle sich im unter Wasser209831/05Ubefindlichen Anschlußpunkt (24) des L-förmigen Auslegers (10) befindet.
- 10. AnJc er vor richtung nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (20 oder 84 ) zur Auftriebsbeeinflussung an ein Kompressor-System angeschlossen ist, welches aus einem Kompressor (62) und einem innerhalb des Auslegers (10) angeordneten Propeller (64) besteht, welcher durch das durch den Ausleger hindurchfließende Strömungsmedium angetrieben wird und mittels einer biegsamen. Welle (66) mit dem Kompressor (62) verbunden ist.
- 11. Ankervorrichtung nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausleger (10) aus glasfaserverstärktem Kunstharz besteht.
- 12. Ankervorrichtung nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Ausleger (10) eine Signaleinrichtung (34...) für ankommende Schiffe vorhanden ist.
- 13. Ankervorrichtung nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausleger (10) rohrförmig gestaltet ist.
- 14. Ankervorrichtung nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der hohle Ausleger (10) in seinem Innern als Strömungsmittel— Transportleitung ausgebildet und über eine wasserdichte Kupplung am unter Wasser befindlichen Anschlußpunkt (24) über eine wasserdichte Strömungsmittel—Kupplung an eine unterseeische Leitung angeschlossen ist.209831 /05H·- 23 -
- 15. AnJcervorrichtung nach mindestens einem der vor»- stehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausleger (10) über ein Drehgelenk (22), in dessen Bereich sich auch die wasserdichte Kupplung befindet, mit seinem unterseeischen Anschlußpunkt verbunden ist} und daß der unterseeische Anschlußpunkt eine unter Wasser befindliche* Boje (24) ist.
- 16. Ankervorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der unterseeische Anschlußpunkt mit Drehgelenk (22) und wasserdichter Strömungsmittel-Kupplung ein unter Wasser befindlicher Ankerpfosten (76) ist.209831/Ö5UrftL e e r s e 11 e
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Legal Events
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