DE2450593A1

DE2450593A1 - Verfahren und einrichtung zum entfernen von tierischem und pflanzlichem bewuchs an schiffsruempfen

Info

Publication number: DE2450593A1
Application number: DE19742450593
Authority: DE
Inventors: Bradley Edward Meyers
Original assignee: SEA MESH CORP
Current assignee: SEA MESH CORP
Priority date: 1974-01-04
Filing date: 1974-10-22
Publication date: 1975-07-10
Also published as: JPS5098100A; NL7413898A; GB1448896A; NO138761C; FR2256853B1; DK557374A; ZA746263B; NO138761B; NO743828L; BE821414A; SE7412388L; SE414157B; AU7390474A; US3961594A; US4095996A; FR2256853A1; BR7408717D0; IT1021923B

Description

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Telegramm-Adresse: Telegramm-Adresse: Quadratur Berlin Qudadratar München TELEX: 183786 TELEX: 522767

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Sea Mesh Corporation

Verfahren und Einrichtung zum Entfernen von tierischem und pflanzlichem Bewuchs an Schiffsrümpfen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Entfernen des tierischen und pflanzlichen Bewuchses an Wasserfahrzeugen und insbesondere von den unter Wasser befindlichen Teilen von Schiffsrümpfen und dergleichen.

Alle Hochseeschiffe müssen periodisch mindestens alle zwei Jahre und oftmals drei- bis viermal pro Jahr von diesem Bewuchs befreit werden. Diese regelmäßige Reinigung wird bestimmt von den Wachstumsfaktoren des besonderen Gebietes, das von dem Schiff befahren wird. Verschiedene Krustentiere und Seemos können die Geschwindigkeit des Schiffes von einem halben bis zu zwei Knoten (1 Knoten » 1853 km/h) verlangsamen, welcher Vorgang natürlich einen wirtschaftlichen Verlust darstellt.

Zum Entfernen dieses Bewuches wird immer noch das herkömmliche Verfahren des Abkratzens, des Entfernen mittels Sandstrahl-

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Sandstrahlgebläse oder anderen Mitteln angewendet, das normalerweise in Trockendocks ausgeführt wird. Abgesehen von der Kosten einer Behandlung im Trockendock wird bei dem bisher üblichen Verfahren die bewuchshindernden Farbschichten am Schiffsrumpf zerstört, die noch eine erhebliche Lebensdauer afuweisen können und nunmehr erneuert werden müssen.

Es wurde ein anderes und kompliziertes Verfahren zum Reinigen von Schiffsrümpfen unter Anwendung von Ultraschall vorgeseschlagen, der von einem Gerät erzeugt wird, das am Schiffsrumpf unter entsprechender Steuerung entlanggeführt wird. Bei diesem Reinigungsverfahren wird nur ein kleiner Teil des Schiffsrumpfes erfasst, so dass dieses Verfahren zeitraubend ist. Dieses Verfahren erscheint jedoch wegen der erforderlichen Größe des Gerätes und dessen Leistungsbedarfes als undurchführbar.

Nach einem anderen vorgeschlagenen Verfahren soll ein Schiffsrumpf dauernd von einem solchen Bewuchs dadurch frei gehalten werden, dass in der Nähe des in das Wasser eintauchenden Schiffsrumpfes eine elektrische Hochspannung erzeugt wird, die den Meereslebewesen einen elektrischen Schlag versetzen, der ein Ansetzen dieser Organismen an der Schiffsaußenwandung verhindern soll. Eine dauernd eingebaute Einrichtung soll in regelmäßigen Zeitabständen den gesamten Schiffsrumpf unter Spannung setzen. Biese Erfindung erschien im Zeitpunkt der Offenbarung als richtig. Da das Seewasser jedoch bei einer solchen Einrichtung als Elektrolyt wirken würde, so würde die galvanische Wirkung zu einem Verbrauch an Anodenmatreial in einem undurchführbaren Ausmaß führen.

Im Vergleich zu der nachstehend offenbarten Erfindung waren die bisher bekannten Verfahren und Einrichtung offenbar nicht imstande, das angeführte Abschleif- oder Abkratzverfahren zu ersetzen. Nach der Erfindung wird beschleunigtes Seewasser ausgenutzt, das die Folg· eines expandierten Gasblasenimpulses und einer kleinen Menge Stoßwellenenergie ist, wobei ein Vibrationseffekt erzeugt wird. Die Kombination dieser beiden Energieeffekte, wenn diese in einem berechneten und kontrolliertem Ausmaß erzeugt werden, ermöglicht das Entfernen sämtlichen Bewuches an Schiffsrümpfen.

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Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahren können von in das Wasser eingetauchten Teilen von Schiffen, Unterseeboten, Docks, Pontons, Schleusen usw· ein Befall von tierischen und pflanzlichen Lebewesen aus dem Meer entfernt werden, wenn dies erwünscht ist. Die Erfindung sieht insbesondere ein neues Verfahren zum Entfernen des Bewuches an in das Wasser eingetauchten Teilen von Schiffsrümpfen und dergleichen vor, das wirtschaftlich und rascher durchgeführt werden kann, als bisher möglich.

Es ist versucht worden, für Säuberungszwecke Sprengstoffe zu verwenden; jedoch wurden solche Verfahren niemals zum Säubern von unter Wasser gelegenen Flächen angewendet, und außerdem wurden beliebig starke und nicht vorherbestimmte Sprengstoffsätze benutzt·

Mit der Erfindung wird eine bessere Reinigung durch Detonieren eines Netzwerkes von leichten Sprengstoffschnüren in einem flüssigen Medium erreicht. Bei der Detonation zerreißt das Netzwerk der Sprengstoffschnüre, wobei ein Gasblasenimpuls und eine schwache Stoßenergie erzeugt wird. Bei dem Anwachsen der Gasblase übt diese auf das umgebende Meerwasser einen gewaltigen Stoß aus, und da Wasser schwer zusammenpressbar ist, so wird das Meerwasser auf eine Geschwindigkeit beschleunigt, die fast der Geschwindigkeit der Gasblase entspricht. Aufgrund der Anordnung des Netzes übt das beschleunigte Meerwasser auf den Bewuchfesdes Schiffsrumpfes einen Stoß aus. Wie bereits erwähnt, wird bei der Detonation des Sprengstoffnetzes auch eine kleine Stoßenergie erzeugt, die auf den tierischen und pflanzlichen Bewuchs einwirkt und eine kurzzeitige Erschütterung des Bewuchses und der Schiffshaut bewirkt· Diese beiden genannten Faktoren reichen zum Entfernen des Bewuchses aus, so dass eine reine Fläche zurückbleibt.

Die Verwirklichung der Erfindung erfolgte aufgrund eines Gedankens, der Verwendung eines Netzwerkes von Sprengstoffen· Eine wirksame Lösung dieser Aufgabe konnte jedoch erst nach ausführlichen Studien und Versuchen gefunden werden· Die nunmehr verwertbare Erfindung umfasst eine Einrichtung und ein Verfahren, das sich in der Praxis als zuverlässig, wirtschaftlich und vollständig gefahrlos bei dem Entfernen von Schiffsbewuchs erwiesen hat, ohne Beschädigungen zu verursachen.

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Insbesondere besteht die Einrichtung aus aus einem aus einem Sprengstoffkern hergestellten Netz, beispielsweise aus "Primacord¹¹, welches Produkt im Handel in verschiedenen Stärken erhältlich ist und eine wasserdichte Umhüllung eines Kerns aufweist, der aus Pentaerythritoltetranitrat (PETN) oder aus Cyclotrimeths&entrinitramin (RDX) oder dergleichen besteht.

Es wurden viele verschiedene Größen und Formen des Netzes sowie Kernladungen untersucht, um die günstigsten Werte und eine sichere Anordnung herauszufinden. Bei den ersten Versuchen wurde ein ineinandergewebtes Netzwerk verwendet, das insgesamt detonierte und mit einer einzigen Detonation den Schiffsbewuchs gänzlich entfernte. Bei jedem dieser Versuche wurde der gesamte Schiffsbewuchs entferntj jedoch wurde als Folge dieses gleichzeitigen Detonierend auf das Schiff Energie mit einer Stärke übertragen, die zu Beschädigungen führen könnte. Nach der Erfindung werden in der Einrichtung Verzögerungseinheiten vorgesehen, die eine Herabsetzung der auf den Schiffsrumpf einwirkenden Stöße auf sichere Werte bewirken, während andererseits immer noch genügend Energie pro Flächeneinheit zur Verfügung steht, die zum Erreichen einer guten Reinigungswirkung erforderlich ist. M.a.W·, nach der Erfindung erfolgt eine einzige Detonation, bei der jedoch als Folge der Aufteilung des Netzes in einzelne Abschnitte auf einander folgende schwächere Stöße erzeugt werden.

Wie später noch beschrieben wird, gibt es grundsätzlich zwei Arten von Detonationssyszemen, die sich in der Praxis für die meisten Anwendungsbiete als durchführbar erwiesen haben· Erstens gibt es Horizontaldetonationsverfahren mit aufeinander folgenden Zündungen und zweitens gibt es ein Vertikalzündsystem, Die Erfindung sieht für diesen Zweck ein Netzwerk vor, das in einzelnen Abschnitten horizontal oder vertikal detoniert.

Der größte Beitrag zur Erfindung bestand in der Entdeckung der Beziehung zwischen der Form des Netzes, der Explosivkraft und dem geeigneten Abstand vom Schiffsrumpf, um eine nicht beschädigende Reinigungswirkung zu erzielen, wobei vor allem die innere Ausstattung des Schiffes nicht beschädigt wird.

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Beispielsweise leträgt "bei einem Hetz mit rhombusförmigen Maschen bei einer Kantenlänge von 61 cm und bei einer 61 cm großen kleinen Achse und mit einer Kernladung von 2556 mg/m PETN die sichere Entfernung von der zu reinigenden Fläche 90 cm· Die Berechnung solcher günstigsten Werte wird später noch erläutert.

Es wurde ferner herausgefunden, dass durch !Teigen des Netzes am unteren Teil des Schiffes von diesem hinweg um ungefähr 3 bis 5>Grad die gesamte Außenseite des Schiffes gleichmäßig gesäubert wird. Der Grund hierfür ist darin zu sehen, dasS₁ wenn die erzeugten Energiewellen sich immer mehr der Wasseroberfläche nähern, immer mehr Energie abfließt, und um diesen Vorgang zu kompensieren, wird das Netz an der Wasseroberfläche näher an das Schiff herangeführt.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Entfernen eines tierischen und pflanzlichen Bewuches von den Flächen eines Gegenstandes ist dadurch gekennzeichnet, dass

(a) in einer Entfernung von 33 bis 190 cm von der eingetauchten Fläche und im wesentlichen parallel zu dieser ein Netz angeordnet wird, das aus einer Sprengstoffschnur mit einer Ladung von ungefähr 958»5 bis 5325 mg/m PETN und rhombusförmige Maschen mit einer Seitenlänge von 22,86 - 127 ©πι aufweist, und dass

(b) das Muster rhombusförmiger Maschen vollständig auf einmal oder in vorherbestimmten Abschnitten und in vorherbestimmten Zeitabständen, vorzugsweise in 1/4 see für senkrechte Abschnitte und in Zeitabständen von 1-3 Sekunden bei waagerechten Abschnitten zur Detonation gebracht wird.

Die Erfindung wurde auf tatsächliche Experimente reduziert, und es wurden mit Erfolg verschiedene Versuche durchgeführt an Flugzeugträgern, Schleppern, Zerstörern, Barken und Frachtschiffen. Vergleiche mit Flächen, die nach bekannten Verfahren gesäubert waren unter Anwendung von Sandstrahlgebläsen und dergleichen, ergaben, dass das noch zu beschreibende Unterwassersprengstoffnetz zu einer glatteren Säuberung des Schiffsrumpfes führte, und dass keine Beschädigung der Schweißraupen, der Farbe und Bolzen

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oder Nieten erfolgte_o

Von den Vorzügen der Erfindung werden angeführt:

(1) eine wesentliche Verkürzung der Zeinigungszeit,

(2) die Säuberung kann durchgeführt werden, während das Schiff beladen oder entladen wird,

(3) Herabsetzung der Reinigungskosten,

(4) das Schiff brauch zum Reinigen nicht in ein Trockendock gebracht zu werden und

(5) es erfolgt keine Luftverschmutzung und keine Gefährdung der Umgebung·

Die Erfindung wird nunmehr ausführlich beschrieben. In den beiliegenden Zeichnungen ist die

Fig.1 eine Darstellung der Rhombusform der Maschen eines Sprengstoff netzes mit einer Ladung von normalerweise 2556 mg/m zum Entfernen des Bewuches von Meerestieren und -pflanzen,

Fig«2 ein Querschnitt durch die Sprengstoff schnur nach der Linie 2-2 in der Fig.1,

Fig,3 eine Darstellung einer ersten Ausführungsform der Erfindung mit einer !Sitzanordnung zum Zünden in senkrechter Richtung,

Fig,4 eine Darstellung einer zweiten Ausführungsform der Erfindung zum Zünden in waagerechter Richtung,

Pig·5 ein Querschnitt durch das Netz und einen Teil des Schiffsrumpfes, insbesondere in der Unterwasserstellung,

Fig.6 eine Draufsicht auf ein am Bug eines Schiffes angebrachten Netz in der Höhe des Wasserspiegels,

Fig»7 eine Darstellung des Energieverbrauchs des Stoß- und Gasblasenimpulses bei der Detonation der Sprengstoffschnur,

Fig,8 eine schematische Darstellung der theoretischen Energieverteilung in senkrechter Richtung bei Verwendung des in der Fig,3 dargestellten Netzes und die

Fig·9 eine schematische Darstellung des theoretischen Energieverbrauchs in waagerechter Richtung bei Verwendung des in der Fig.4 dargestellten Netzes, und ferner ist aus der

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Fig·10 die Bemessung des Abstandes zu ersehen·

Das Sprengstoffnetζ ist aus einer Sprengstoffschnur mit rhombusförmigen Maschen hergestellt.

Wie aus den Figuren 1 und 2 zu ersehen ist, besteht das Netz aus der in der Fig·2 dargestellten Schnur 20, die einen Durchmesser von 3j2 mm aufweist. Die Schnur 20 weist einen dünnen, biegsamen Kunststoffmantel 22 mit einer Dicke von ungefähr 254 Mikron auf. Innerhalb des Kunst stoff mantels 22 befindet sich ein Stoffmantel 24 mit einer Dicke von ungefähr 508 Mikron. In der Mitte dieser Schnur befindet sich ein Sprengstoff kern aus beispielsweise Pentaerythritol Tetranitrat (PETIT) oder aus Oyclotrimetylentrinitramin (RDX) oder ein ähnlicher Sprengstoff. Ein Sprengstoffkern 26 im Bereich von 958 - 5325 mg/m kann in den meisten Fällen gefahrlos verwendet werden. Jedoch kann eine Schnur mit einer Ladung von 94-8 mg/m nicht in allen Fällen wirksam sein. Andererseits kann eine Schnur mit einer Ladung von 5325 mg/m auf kleine dünnwandige und sehr alte Schiffe einen übermäßig starken Stoß ausüben. Es wurde daher eine normale Sprengstoffschnur mit einer Kernladung von 2556 mg/m PETN nicht nur aus Sicherheitsgründen bei kleinen Schiffen und wegen ihrer Zuverlässigkeit gewählt sondern auch deswegen, weil diese Schnur im Handel erhältlich ist. Dieses Material kann in verpacktem Zustand als ^M D«0,T.-Sprengstoff Klasse 0 " versandt werden, so dass die meisten Transportbeschränkungen für die Klassen A und B nicht beachtet zu werden brauchen.

Die in der Fig.1 dargestellte Netzmasche in Form eines Ehombusses weist eine. Seitenlänge von 61 om auf, während die Länge der waagerechten Achse 10515 cm und die Länge der senkrechten Achse 61 cm beträgt. N»ch Versuchen mit anderen (kreisförmigen, quadratischen usw₀) Maschenformen wurde die Ehombusform nicht nur wegen ihrer Wirksamkeit und Zuverlässigkeit gewählt, sondern auch wegen der einfachen Herstellung und der Kompaktheit des Netzes nach dem Zusammenlegen. Zum Herstellen der bevorzugten Rhombusform 30 wurden Verbinder 32 und 34 verwendet, wobei die Verbinder 32 außerdem noch nicht übertragend wirken.

Die Figuren 3 und 4 zeigen je ein Netzwerk 40 für senkrechte

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bezw. waagerechte Detonationen· Wie aus der Darstellung zu ersehen ist, wird das Sprengstöffnetzwerk 40 von einer Schwimmleine 42 mit den Schwimmern 44 oder dergleichen getragen. Wie aus der Darstellung zu ersehen ist, dienen die Verbinder 32 und 34 zur Urzeugung der Hhombusform der Maschen des Netzwerkes und zum Bestimmen der Detonationsrichtung, die nach der Fig.? senkrecht und nach der Pig·4 waagerecht verläuft, so dass eine Verzögerung besteht, die das Hetzwerk in einzelne Abschnitte auf einander folgender Detonationen aufteilt, zu welchem Zweck die im Handel erhältlichen Verzögerungseinheiten 46 benutzt werden· Es können zusätzlich Mittel zum Aufhängen des Netzes parallel zu der zu reinigenden Fläche verwendet werden, z«B. eine Netzausrichtungsstange 50 mit einem Verbinder 52 und mit den Netzverbindungsringen 54-· Bei der am meisten zu bevorzugenden Anordnung ist die Stange 50 ferner noch mit einem Ankippmittel 56 und mit einem Ausrichtungsgewicht 58 ausgestattet, so dass das Netz in bezug auf die zu reinigende Fläche in einer Schräglage gehalten werden kann, wie in der Fig,5 dargestellt.

Die in der Fig.3 dargestellten Verzögerungseinheiten 46 sind in einer Reihe am unteren Teil des Netzwerkes 40 angeordnet, während nach der Fig_e4 die Verzögerungseinheiten 46 abwechselnd an der linken und der rechten Seite des Netzes 40 angeordnet sind· Jedes Netzwerk 40 ist mit einem Detonationsausgangspunkt 48 versehen, der aktiviert werden kann, sobald das Netz 40 ordnungsgemäß angebracht worden ist· Die oben*beschriebene Anordnung ist das Ergebnis zahlreicher Versuche, und nachstehend wird der Nutzen von aufeinander folgenden Detonationen erläutert. Bei einer vorausgehenden älteren Untersuchung wurde ein Netzwerk benutzt, das ineinandergewebt war und als Ganzes detonierte, wobei der gesamte tierische und pflanzliche Bewuchs mit einer einzigen Detonation abgelöst wurde. In Jedem Falle wurde dieser unerwünschte Bewuchs entfernt} jedoch wurde hierbei unglücklicherweise auf das Schiff eine möglicherweise schädigend wirkende Energie übertragen. Nach der Anordnung der Verzögerungseinheiten 46 im Netzwerk wurden die auf das Schiff einwirkenden Stöße auf eine sichere Stärke vermindet, während andererseits immer noch genügend Energie pro Flächeneinheit für die Zwecke der Reinigung zur Verfügung steht«

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Die beiden Arten von Detonationsfolgen, die sich in der Praxis in den meisten Fällen als durchführbar erwiesen haben, sind die waagerechte Detonationsfolge und die senkrechte Detonationfolge.

Das ITetz für die waagerechte Detonationsfolge ist sehr einfach herzustellen sowie in großen Längen, so dass die Herstellung wirtschaftlicher ist· Ein Nachteil dieser waagerechten Detonationsfolge ist darin zu sehen, dass im Durchschnitt mehr Maschen bei jedem Schuss zur Detonation gebracht werden müssen, beispielsweise ungefähr elfmal mehr Maschen pro Schuss als bei der senkrechten Detonationsfolge, so dass elfmal soviel Energie übertragen wird. Die bei jedem System erzeugten Energiepegel sind vollkommen sicher und führen nicht zu einer Beschädigung der Inneneinrichtung des Schiffes, des Schiffsrumpfes oder der Schutzfarbe, und tatsächlich ergab eine Extrapolation der zur Verfügung stehenden Stoß- und Beschädigungsdaten, dass die bei der waagerechten Detonationsfolge erzeugten Energiepegel auf mindestens das Zwanzigfache erhöht werden müssten, um zu einer Beschädigung führen zu können·

Die bei der waagerechten Detonationsfolge erzeugten Energiepegel sind jedoch höher, und obwohl deren Höhe nicht ausreicht, um beschädigend zu wirken, übertragen sie dennoch einen starken Schall auf den Innenraum des Schiffes. Die psychologischen Wirkungen, die ein so starker Schallauf einen Menschen ausübt, wären groß und nachteilig für den Vertrieb dieser Einrichtung· Deshalb sollte die senkrechte Detonationsfolge vorzugsweise bei allen Schiffen mit einer Besatzung und die waagerechte Detonationsfolge nur bei Barken, Docks usw. verwendet werden, bei denen keine Besatzungsmitglieder tätig sind.

Die Fig·5 zeigt als Schnitt einen Teil eines Schiffsrumpfes 60 und das an den Seiten des Schiffes aufgehängte Netzwerk 40. Eine schwimmende Abstandsvorrichtung 62 hallt die Schwimmleine 42 und das Netzwerk 40 in der ordnungsgemäßen Entfernung von den Seiten des Schiffes oder von der Fläche 60_e Ist die Sprengstoff schnur 20 zu nahe am Schiff gelegen, so ist die Folge, wie Versuche ergeben haben, ein Fokussierungseffekt, wobei ein

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Umriss der Abmessungen der Masche 30 zurückbleibt. M.a.Wo, die einzigen, wirklich reinen Bezirke weisen den Umriss der Masche 30 auf. Die Abstandsvorrichtung 62 stellt ein Mittel dar, mit dem dieser Fokussierungseffekt dadurch vermieden werden kann, dass das Netzwerk 40 einen genügend großen Abstand aufweist, so dass die einzelnen Energiefelder sich zu einem großen und nicht fokussierend wirkenden Energiefeld vereinigen.

Außerdem werden die Netzausrichtungsstange 50 und das Netzwerk 40 am unteren Teil des Schiffes von der Rumpffläche 60 nach außen verschwenkt. Eine Schräglage von 3-5 bewirkt eine noch gleichmäßigere Reinigung der gesamten Außenseite des Schiffes. Diese Schräglage wird bei der am meisten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung benutzt, um eine Kompensation des Energieabfalls und einen Energieausgleich zu bewirken.

Die schwache Neigung des Netzwerktes 40 wird durch Verschieben des Gewichtes 58 auf dem Seitenarm 56 der Stange 50 bewirkt. Die unterbrochene Linie stellt die Schwerkraftslinie dar.

Aus der nachfolgenden Beschreibung und aus der Pig«10 ist zu ersehen, in welcher Weise die günstigste Entfernung des Netzwerkes vom Schiffsrumpf bestimmt werden kann»

Die Pigeö zeugt, in welcher Weise die Schwimmleine 42 und die Abstandsglieder 62 am Bug des Schiffes in Höhe des Wasserspiegels angeordnet werden.

Die Fige? zeigt als Querschnitt die Sprengstoffschnur während der Detonation und die Energieverteilung in Richtung der Schiffsrumpffläche 60, die ungefähr 1/4 beträgt. Bei der Detonation der Sprengstoffschnur 20 zerfällt diese bei 71 und erzeugt Stoßwellen 72 und Gasblasenimpulse 73· Dieser Gasblasenimpuls 73 wirkt auf das umgebende Seewasser 74 ein und beschleunigt das Wasser.

Die Stoßwellen "]2 und das beschleunigte Seewasser 74 stoßen dann mit dem Bewuchs 75 und der Schiffsrumpffläche 60 zusammen mit einem Energiepegel von ungefähr 25»00 gs während einer Zeitdauer von ungefähr 43 MikroSekunden. Nach dem Empfang dieser Energie vibriert Jedoch die Schiffsrumpffläche 60 ungefähr 2 Millisekunden lang, wobei der Bewuchs 75 in kleine Stücke zerfällt und abbricht und vom beschleunigten Seewasser hinweggeführt wird·

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Das Grundprinzip der Erfindung ist darin zu sehen, dass Sprengstoffmittel zum Reinigen einer Fläche von tierischem und

pflanzlichem Bewuchs aus dem Meerwasser benutzt werden, zu weider · chem Zweck die Sprengstoffmittel im wesentlichen parallel zu zu reinigenden Fläche angeordnet und ordnungsgemäß verteilt werden solleno Es wäre denkbar, dass ein dünnes Material entwickelt werden könnte, das die Sprengstoffe gut verteilt enthält, so dass die günstigste Energie pro Flächeneinheit erhalten wird. Mit der Erfindung wird eine solche geeignete Verteilung dadurch erreicht, dass Sprengstoffe in einem Netz mit rhombenförmigen Maschen verwendet werden nach der einfachen Gleichung

- B wobei

G ■ der Gesamtmenge des in der Schnur verwendeten Sprengstoffes in Gran (« 65 mg) für eine rhombusförmige Masche ist. Da nach den Figuren 7 und- "10 die Sprengstoffschnur die Energie kreisförmig verteilt, so wird nur 1/4 der Energie auf die zu reinigende Fläche gerichtet, so dass die Verteilung 1/4 G beträgt.

2 A f der rechteckigen Fläche von 950 cm (1 Quadratfuß) einer

gegebenen Masche würde bei der Detonation ungefähr die doppelte Fläche der Masche selbst überdecken oder eine Fläche, die gleich dem Produkt aus der Hauptachse und der Nebenachse ist.
E « Energiefaktor.

Versuche haben ergeben, dass zum wirksamen Reinigen einer Schiffsaußenseite der Energiefaktor E mindestens 3*00 betragen muss« Versuche haben ferner ergeben, dass ein Energiefaktor E von mindestens 4,00 bei einigen Schiffstypen zu übermäßig starken Vibrationen führt, so dass als günstigster Wert ein Energiefaktor von 3,4 bis 3»5 anzusehen ist, um eine sichere Reinigung durchführen zu können.

Nachstehend werden einige Anwendungsbeispiele für die Erfindung beschrieben.

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^ Beispiel 1

Die Fläche A der in der Fig«1 dargestellten rhombenförmigen Masche, in sq-f t, ausgedrückt, würde

betragen·

Die Gesamtmenge G der Masche mit eigner eine Ladung von 2556 mg/m enthaltenden Schnur würde 8 χ 12 « 20,448 g/m betragen. Dann ist der Energiefaktor E ■ 1/4 96 * 3,46.

6,93

Beispiel 2

Dieselbe Rechnung für eine Masche mit einer Seitenlänge von 122 cm und mit einer Ladung von 5325 mg/m ergibt

1/4 G - 400/4 «100 A- 27,6 E - 1p0/27,6 * 3,623·

Beispiel 3

1/4 G - 416/4 - 104 A » 30,06 E - 104/30,06 - 3,459

Beispiel 4

Bei einer Masche mit einer Seitenlänge von 22,8 cm und mit einer Ladung von 958,5 mg/m erigt eine Berechnung die folgenden Werte:

1/4 G - 13,5/4 - 3,375 A « 0,975 E - 3,375/0,975 - 3,46.

Es wird darauf hingewiesen, dass die rhombusförmige Masche vorzugsweise so ausgestaltet wird, dass deren Seiten und die kleine Achse im wesentlichen die gleiche Länge aufweisen.

Die Fig»8 zeigt die Pfade der Stoß- und Gasblasenenergiefeider während einer senkrechten Detonation. Das Netzwerk 40 wird am Punkt 48 gezündet. Die Geschwindigkeit der Wanderung der Stoßenergie in Richtung zur Rumpffläche 60 beträgt ungefähr 2000 m/sec. Die Geschwindigkeit, mit der die Sprengstoffschnur längs des Netzwerkes detoniert, beträgt ungefähr 6000 m/sec, so dass die Energiewelle an der Schnur 20 ungefähr dreimal so schnell wandert an der Schiffsfläche 60 als die Stoßwelle zur Fläche 60 wandert, wobei der Energiewinkel 78 gebildet wird. Der Gasblasenimpuls 73

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folgt der Stoßwelle 72 und streift den vibrierenden Bewuchs von. der Schiffswandung ab.

Die 3fig„9 zeigt die imaginären Bnergiepfade bei der waagerechten Detonation, für die dieselben theoretischen Erwägungen gelten wie für die senkrechte Detonation nach der Figo8. Wie aus den Figuren 7-9 zu ersehen ist, wird bei der Energieverteilung eine Stoßwelle und ein Gasblasenimpuls erzeugt, die beide den Bewuchs angreifen, und weiterhin wird das Bestehen einer sich bewegenden dreieckigen Stoßwelle 78 gezeigt, deren Scheitel 80 sich gleich einen vibrierenden Kratzer über den Bewuchs hinwegbewegt und dessen Struktur zerstört, während die Gasblase 73 durch ihren Druck die Partikel von der Fläche 60 entfernt.

Aus den oben angeführten Beispielen ist zu ersehen, dass die Form der rhombusförmigen Masche zur Ladung der Sprengstoffschnur so in Beziehung gesetzt werden muss, dass der erforderliche Energiefaktor erhalten wird» Es muss daher sein:

(a) die kleine Achse oder D (Figo10) gleich 61 cm für eine Ladung von 2556 mg/m,

(b) die kleine Sense oder D gleich 127 cm für eine Ladung von 5325 mg/m,

(c) die kleine Achse oder D gleich 22,8 cm für eine Ladung

von 958,5 mg/m .

Wie in bezug auf die Fig.5 ausgeführt, ist ein Abstand erforderlich, Wie aus der Fig.10 zu ersehen ist, d*B einen Querschnitt an der kleinen Achse D einer gegebenen Masche zeigt, wird das günstigste Ergebnis des Energiefeldes erhalten, wenn die Stoßwelle aus beiden Schnüren 20 auf die Fläche 60 aufprallen, wie durch die Feldlinien 90 und 91 dargestellt, und insbesondere im Bezirk 92, in dem der Bewuchs sich befindet· Es hat sich weiterhin gezeigt, dass die günstigste Entfernung SD im wesentlichen gleich 1,5 x D ist, so dass X * gleich dem Abstand oder gleich 1,5 x D ist.

An den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen der Erfinding können von Sachkundigen im Rahmen des Erfindungsgedankens natürlich .Änderungen und Abwandlungen vorgenommen werden. Die

Erfindung selbst wird daher nur durch die beiliegenden Patentansprüche abgegrenzt.

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Claims

Patentansprüche

Verfahren zum Entfernen des tierischen und pflanzlichen Bewuchses von der Oberfläche eines Gegenstandes, dadurch gekennzeichnet, dass ein Netzwerk aus einer Sprengstoffschnur angefertigt wird, dass das Netzwerk im wesentlichen parallel und in einem vorherbestimmten Abstand zur Oberfläche des Gegenstandes angeordnet wird, dass das Netzwerk und die Oberfläche des Gegenstandes eingetaucht gehalten wird, und dass die Sprengstoffschnur zur Detonation gebracht wirdo

2· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Anfertigung des Netzwerkes dessen erforderliche Größe gemessen wird, dass ein Maschenmuster in vorherbestimmten Formen bestimmt wird, dass die Sprengstoffschnur nach dem bestimmten Muster angeordnet wird, dass jede Masche mit den diese umgebenden Maschen durch Verbinder verbunden wird» und dass an der Sprengstoffschnur ein Detonationsmittel angebracht wird.

3· Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass für die Bestimmung des gewünschten Musters die Ladung der Sprengstoffschnur in bezug auf die Yom Bewuchs zu reinigende Fläche berechnet wird nach der Gleichung:

E - 3,4 bis 3»5 - 1/4 G wobei

E der Energiefaktor,

G die Gesamtmenge in jeder Masche, gemessen in Gran (65 mg)» (rhombusförmig oder dergleichen)

A ungefähr das Doppelte der Fläche einer Masche in sq.ft (» 930 cm^) ist oder gleich dem Produkt aus der kleiien und der großen Achse in Fuss gemessen (30,5 cm),

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Anordnung der Spresngstoffschnur in dem

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gewünschten Muster eine Reihe von Maschen von einer fortlaufenden Sprengstoffschnur unter Bildung eines Abschnittes hergestellt wird, und dass mehrere solcher Abschnitte nebeneinander angeordnet werden·

5» Verfahren nach Anspruch 2, 3 oder 4·, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschnitte durch nicht übertragende Verbinder mit einander verbunden werden, und dass zwischen den Schnüren der Abschnitte diese verbindende Detonationsverzögerungseinheiten angeordnet werden.

6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche 2-5» dadurch gekennzeichnet, dass jede Masche die Form eines Bhombus aufweist.

7· Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzahl von rhombusförmigen Maschen in Abschnitten zusammengefasst wird, die von einander durch nicht übertragende Mittel getrennt sind, und die durch reihenweise angeordnete Detonationsverzogerungsmittel mit einander verbunden sind·

8ο Verfahren nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Abschnitte zu mehreren waagerechten Bändern angeordnet sind, die in Zeitabständen von 1-3 Sekunden gezündet werden.

9» Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Abschnitte zu senkrechten Bändern angeordnet sind, die in Zeitabstanden von ungefähr 1/4 Sekunden gezündet werden«,

10· Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Anordnung des Netzwerkes der geeignete Abstand des Hetzwerkes von der zu reinigenden Fläche durch Multiplizieren der kleinen Achse der Masche mit 1,5 bestimmt wird.

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11· Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Anordnung des Netzwerkes Abstands- und Ausrichtungsmittel zwischen dem Netzwerk und der zu reinigenden Fläche benutzt werden.

12· Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sprengstoffschnur mit einer Ladung von 958,5 bis 5325 mg/m PETH verwendet wird.

13· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Netzwerk aus einer Sprengstoffschnur mit einer Kernladung von ungefähr 2556 mg/m PBTN oder dergleichen angefertigt wird und aus einem Muster rhombusfÖrmiger Maschen besteht, von denen jede Masche eine kleine Achse von ungefähr 61 cm Länge und eine große Achse von ungefähr 101 cm Länge aufweist, und dass das Netzwerk im wesentlichen parallel zu einer eingetauchten und den Bewuchs tragenden Fläche und mit einem Abstand von ungefähr 91 cm von dieser angeordnet wird·

14» Einrichtung zum Entfernen eines tierischen und pflanzlichen Bewuches von den eingetauchten Flächen eines schwimmenden Gegenstandes, gekennzeichnet durch ein Netzwerk aus einer Sprengstoffschnur und Verbindungsmitteln, welche Schnur zu einem Maschenmuster angeordnet ist, wobei jedes Maschenmuster mit den umgebenden Maschenmustern durch die genannten Verbindungsmittel verbunden ist, und durch an der Sprengstoff schnur angebrachte Detonationsmittel·

15· Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Netzwerk aus einer Gruppe der genannten Muster besteht, die in Abschnitten in Form von auf einander folgenden Bändern angeordnet sind, welche Bänder durch nicht übertragende Verbindungsmittel mit einander verbunden sind, wobei jedes Band mit einer Detonationverzögerungseinheit versehen ist, die serienweise so angeordnet ist, dass bei einer Detonation der Detonationsmittel die Bänder der Reihe nach explodieren,

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16» · Einrichtung nach Anspruch 14 oder 15, gekennzeichnet durch Ausrichtungsmittel, die mit dem Netzwerk verbunden sind und dieses im wesentlichen mit Abstand parallel zur genannten Fläche halten.

17* Einrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet» dass die Ausrichtungsmittel aus Abstandsmitteln bestehen, die zwischen der zugehörigen Fläche und dem Netzwerk angeordnet werden, und dass langgestreckte schwimmende Mittel zum Tragen des oberen Teiles des Netzwerkes und langgestreckte senkrechte Mittel zum Abstützen des Netzwerkes in senkrechter Richtung vorgesehen sind.

18i Einrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte langgestreckte senkrechte Mittel mit einem Ankipp- und einem Gewichtsmittel versehen ist, mit dem das Netzwerk innerhalb von 5° in bezug auf die genannte Fläche nach außen verschwenkt werden kann.

19· Einrichtung nach einem der Ansprüche 15 - 18, gekennzeichnet durch Detonationsverzögerungseinheiten, die mit jedem Band verbunden und reihenweise angeordnet sind, um die Bänder nacheinander zu zünden.

20« Einrichtung nach einem der Ansprüche 14 - 19» dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Schnur zu einem Muster von im wesentlichen rhombusförmigen Maschen angeordnet ist.

β Einrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Sprengstoffschnur eine Ladung von ungefähr 958,5 bis 5325 mg/m PE(M aufweist, und dass bei jeder Masche die kleine Achse eine Länge von 22,8 - 127 cm und. die große Achse eine Länge von ungefähr 40,6 bis 221 cm aufweist·

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