DE2160819A1

DE2160819A1 - Ankervorrichtung

Info

Publication number: DE2160819A1
Application number: DE19712160819
Authority: DE
Inventors: J F Schirtzinger
Original assignee: Air Logistics Corp
Current assignee: Air Logistics Corp
Priority date: 1971-01-04
Filing date: 1971-12-08
Publication date: 1972-07-27
Also published as: SU674661A3; US3750723A; FR2120964A5; IT948789B; NO138650B; CA965648A; GB1354808A; NO138650C; SE375953B; FI52304C; JPS5516873B1; NL7200018A; FI52304B

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

209831/05 14

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

209831/05U

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.

209831 /05H

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;

209831/051A

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-

209831 /05U

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-

209831/05U

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.

209831/05U

216Q&19

— α —

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

209831/OSU

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-

209831/05H

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

209831/05H

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

209831/0614

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

209831 /OSU

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 könnte_T 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

20983.1 /OS U

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

209831/OSn

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

209831/05U

21608Ϊ9

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.

209831 /OBU

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 sein_s um den Strömungskräften bzw. Windkräften mehr Angriffsfläche zu bieten.

Zwar wird die_eErf 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-

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

Ansprüche

IJ 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 Wasser

209831/05U

befindlichen 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/Ö5U

rft

L e e r s e 11 e