DE2728821A1 - Vorrichtung zum entfernen fluessiger verunreinigungen an der wasseroberflaeche - Google Patents
Vorrichtung zum entfernen fluessiger verunreinigungen an der wasseroberflaecheInfo
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Description
RAINER-ANDREAS PAUL-ALEXANDER
rri™1 KUHNEN&WACKER SctmeM"r ·*Post(ach 172e
A/S Framnaes Mek. Vaerksted,
3200 Sandefjord, Norwegen.
3200 Sandefjord, Norwegen.
Erfinder: Rolf B. Gogstad,
Trudvangvn. 32,
3200 Sandefjord, Norwegen.
Trudvangvn. 32,
3200 Sandefjord, Norwegen.
Vorrichtung zum Entfernen flüssiger Verunreinigungen an der Wasseroberfläche.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entfernen flüssiger Verunreinigungen an der Wasseroberfläche
mit einem Einlauf für flüssige Verunreinigungen und Wasser.
Die Erfindung wurde vor allem im Hinblick auf die Notwendigkeit, an der Wasseroberfläche schwimmendes Naturöl zu
entfernen entwickelt "und ein Hauptzweck der Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung, die sich für Einsatz in grober See
bzw. bei hohem Seegang eignet.
Der Einsatz von Absaugevorrichtungen, deren Saugöffnung
mittels Schwimmer in der erwünschten Lage gehalten gesucht wird, ist bekannt. Derartige Absaugevorrichtungen haben
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sich jedoch in grober See nicht gut bewährt.
Es sind auch auf Flächenadhäsion b-.sierte Abstreicher
bekannt, bei welchen um waagerechte Achsen rotierende Scheiben das Naturöl mitnehmen und in eine gewisse Höhe über die Wasserfläche
heben und das Öl in dieser Höhe von den Scheiben abgeschabt und in einen Sammeltank befördert wird. Derartige
Aggregate rotierender Scheiben bilden einen Teil eines geeigneten kleinen Fahrzeuges. Erfahrungsgemäss wirken auch derartige
Abstreicher nicht befriedigend in grober See.
Ein besonderer Nachteil sowohl der Absaugevorrichtungen, als auch der Abstreicher ist, dass sie nur für verhältnismässig
begrenzte Verunreinigungsmengen vorgesehen sind. Ihre Leistung macht sie somit nur für ruhiges Wasser und begrenzte Bereiche,
wie z.B. Hafenbecken geeignet.
Zur Entfernung und Rückgewinnung von ausgeronnenem Öl an der Wasseroberfläche vorgesehene Sonderfahrzeuge sind ebenfalls
bekannt. Somit sind beispielweise Fahrzeuge bekannt, wo im Bug ein Einlauf für ein Gemisch aus Wasser und Öl, oft mit Fangarmen zu beiden Seiten des Einlaufes, vorgesehen ist. Die Fangarme sollen.dabei die Oberflächenschicht am Wasser in den Einlauf
leiten. Im Inneren des Fahrzeuges befinden sich unterschiedliche Einrichtungen zum Trennen von Öl und Wasser. Diese bekannten Ausführungen
eignen sich indessen so zu sagen nur für Einsatz in ruhiger See.und unter ruhigen Wetterbedingungen. Die Leistung
dieser bekannten Fahzeuge ist auch verhältnismässig gering, und sie sind somit hauptsächlich für die Aufnahme verhältnismässig
begrenzter Verunreinigungen vorgesehen.
Die ständig erweiterte Ausnützung der Meere in Verbindung
mit Naturölgewinnung hat die Gefahr grösserer Naturölleckagen erhöht, und nun meldet sich dringendst die Notwendigkeit der
Schaffung von Ausrüstungen, die nicht nur grosse Mengen von Verunreinigungen entfernen, sondern auch unter relativ schwierigen
Verhältnissen arbeiten können.
Die Erfindung geht von den obenerwähnten Absaugevorrichtungen aus, wo die Saugöffnungen im Oberflächenbereich schwimmend
gehalten werden. Es hat sich erwiesen, dass es schwierig ist, die Saugöffnung in der erwähnten Höhe zu halten, damit Öl oder ein
Öl-Wasser-Gemisch kontinuierlich abgesaugt werden kann.
Erfindungsgemäss soll die erwähnte Absaugevorrichtung
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derart verbessert werden, dass die Saugöffnung stets in einer
Lage gehalten werden kann, wo sie öl oder ein Öl-Wasser-Gemisch absaugt. Dies wird durch Ausnutzung der dynamischen Kräfte des
Wassers erzielt, wobei diese Kräfte auf ein flächenförmiges Element derart einwirken, dass es in einem festgelegten Niveau
unter der Oberfläche schwimmend gehalten wird- Die Absaugvorrichtung an sich ist am flächenförmigen Element befestigt und
mündet oberhalb oder an der Oberseite des Elementes.
Damit das flächenförmige Element den Wasserbewegungen
folgen und einen gleichmässigen Abstand unter der Wasserfläche einhalten kann, ist es von grösster Bedeutung, dass es eine
gewisse Ausdehnung hat, derart, dass die Wasserbewegungen das flächenförmige Element mit allen seinen angehängten Gewichten
mit der nötigen Kraft hinauf oder hinabführen. Somit sind es die dynamischen Kräfte des Wassers, die zusammen mit dem Auftrieb
von das flächenförmige Element schwimmend haltenden Schwimmkörpern bewirken, dass die Stärke der Wasserschicht
über dem Element beibehalten wird. Der Auftrieb der Schwimmkörper hat natürlich dieselbe Wirkung, aber es ist vor allem
die Aufgabe der Schwimmkörper, das Niveau des flächenförmigen Elementes unter der Wasseroberfläche zu regeln.
Erfindungsgemäss ist somit eine Vorrichtung zum Entfernen
flüssiger Verunreinigungen an der Wasseroberfläche mit einem Einlauf für flüssige Verunreinigungen und Wasser geschaffen,
und die Erfindung ist durch ein flächenförmiges Element gekennzeichnet,
welces auf einem Niveau unter der Wasseroberfläche schwimmend gehalten wird, und dadurch, dass eine Absugevorrichtung
für Flüssigkeit von einem Niveau oberhalb des flächenförmigen Elementes vorgesehen ist. Mittels der Absaugevorrichtung
kann man Flüssigkeit absaugen, die sich oberhalb des flächenförmigen Elementes befindet, wo die Konzentration der Verunreinigung
hoch ist. Weil das flächenförmige Element in einer Höhe unter der Oberfläche schwimmt, die der Stärke der Verunreinigungsschicht
und der erwünschten Absaugeleistung angepasst ist, ist Gewähr dafür geschaffen, dass stets von der Schicht
abgesaugt wird, wo die Verunreinigungskonzentration gross ist. Das flächenförmige Element folgt den Bewegungen des Wassers und
befindet sich stets in dem gleichen erwünschten Abstand unter der Oberfläche.
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Vorteilhaft umfasst die Absaugevorrichtung einen Saugstutzen, der in der Oberseite oder oberhalb des erwähnten
Elementes mündet und an einen beispielweise teleskopischen Saugschlauch an der Unterseite des flächenförmigen Elementes
angeschlossen ist. Der Saugstutzen kann auch an einen flexiblen Saugschlauch angeschlossen sein. Der Saugschlauch geht zu
einer Pumpe, die abgesaugte Flüssigkeit zu einem Separationstank weiterleitet, wo im Falle einer ölverunreinigung öl und Wasser
getrennt und in Sammeltanks bzw. in das Wasser hinaus geleitet werden.
Der Erfindungsgegenstand eignet sich besonders gut für
Einsatz unter wechselnden Wetterverhältnissen. Die Vorrichtung kann in Fahrzeuge unterschiedlicher Art eingebaut werden. In
Betrieb wird Oberflächenwasser mit einer schwimmenden CJl- oder Verunreinigungsschicht in eine Einnahme die z.B. als ein
Tank mit einer oder mehreren öffnungen ausgebildet sein kann, geleitet, in jeder Einnahme schwimmt das erwähnte flächenförmige
Element in einer bestimmten Höhe unter der Oberfläche. Der Abstand unter der Oberfläche kann geregelt und aufrechterhalten
werden, und wenn der Wasserpegel in der Einnahme infolge Wellenbewegungen oder Bewegungen der Einnahme (Fahrzeuges)
variiert, folgt das Element den Wasserbewegungen und befindet sich stets im grossen ganzen im gleichen Abstand unter der
Oberfläche. Derart ist sichergestellt, dass die Vorrichtung stets von einer Oberflächenschicht absaugt, wo die Verunreinigungs-
oder ölkonzentration hoch ist. Die Vorrichtung kan auch als selbständige Einheit gestaltet und von einem Fahrzeug oder
einer· ortsfesten oder schwimmenden Base ausgesetzt werden. Auch bei einer derartigen Gestaltung wird das flächenförmige Element
den Bewegungen des Wassers folgen, so dass sichergestellt ist, dass die Vorrichtung stets von einer Oberflächenschicht absaugt,
wo die Verunreinigungs- oder ölkonzentration hoch ist.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert, wo
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Anlage zum Sammeln von am Wasser schwimmenden Öls,
Fig. 2 eine schematische Perspektivdarstellung einer Einnahme in Form eines Tanks m^t Einlauföffnung und zugeordnetem
Flächenelement,
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Fig. 3 eine Seitenansicht eines Fahrzeuges, wo ein oder mehrere Tanks der in den Figuren 1 und 2 dargestellten Art
eingebaut werden können,
Fig. 4 einen Grundriss des Fahrzeuges laut Fig. 3, Fig. 5 eine schematische Seitenansicht einer im Wasser
schwimmenden Vorrichtung und
Fig. 6 die Vorrichtung der Fig. 5 in Draufsicht darstellen, In Fig. 1 ist die Wasserfläche mit 1 bezeichnet. Ein Fahrzeug
ist schematisch bei 2 angedeutet. Im Fahrzeug ist ein Einnahmetank 3 vorgesehen, der als eine Kammer für das flächenförmige
Element wirkt. Der Tank 3 hat eine grosse öffnung 4, die sich ober und unter die Wasserfläche 1 erstreckt. Das
Wasser mit eventuellen Verunreinigungen, z.B. einer ölschicht, kann somit in den Tank 3 einströmen. Das Flächenförmige Element
5 kann starr oder flexibel gestaltet sein. Es wird im Tank mittels lotrechter Führungsstangen 6 und 7, die mit Steuerorganen
am Element 5 zusammenwirken, gesteuert. Das flächenförmige Element 5 weist Schwimmkörper 8, 9 auf. Es ist die
Aufgabe der Schwimmkörper, dafür Sorge zu tragen, dass das Element 5 in der Grundlage in ruhigem Wasser im erwünschten
Abstand unter der Oberfläche schwimmt. Dieser Abstand ist regelbar, indem der Auftrieb oder die Form der Schwimmkörper in an
sich bekannter Weise geregelt werden kann.Die Steuereinrichtungen 6, 7 sollen vermeiden, dass sich das Element 5 seitlich
gegenüber dem Tank 3 bewegt.
Ein Saugstutzen 10 mündet oberhalb oder an der Oberseite des Elementes 5 und ist an einen flexiblen Saugschlauch 11 angeschlossen,
der zu einer Pumpe 12 führt. Die Pumpe leitet das abgesaugte Öl-Wasser-Gemisch durch ein Rohr 13 zu einem Separationstank
14, von welchem öl durch eine Leitung 15 zu einem oder mehreren Sammeltanks und Seewasser durch die Leitung 16
in die See zurück geht.
Fig. 2 zeigt den Tank mit Ausrüstung in grösserem Masstab, und es wurden hier dieselben Bezugszeichen wie in Fig. 1 verwendet.
Die Schwimmkörper 8 und 9 sind hier als Prismenkörper angedeutet, obwohl sie selbstverständlich eine beliebige geeignete
Form haben können. Die Steuerstangen 6 und 7 verlaufen durch ösen 17, 18, die von zwei entgegengesetzten Rändern des
flächenförmigen Elementes 5 abstehen.
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Die Figuren 3 und 4 zeigen die neue Vorrichtung in einem Fahrzeug. Vorteilhaft ist der Tank 3 an der Steuerbord und
Backbord Seite, etwa mittschiffs, wo die Verhältnisse während
der Fahrt am ruhigsten sind, vorgesehen. Die in den Tank 3 führende öffnung 4 liegt dabei in der Schiffsseite, wobei
eine oder mehrere Öffnungen vorgesehen sein können. Ebenfalls können mehrere Tanks 3 nebeneinander oder an erwünschten
Stellen entlang der Schiffsseite vorg.esehen sein. Die erforderlichen Pumpen und der Separationstank haben dieselben Bezugszeichen wie in der Figur 1. Ausser dem Separationstank 14
sind Tanks 19 zum Ansammeln von öl angedeutet.
Von beiden Schiffsseiten ragen in an sich bekannter Weise
Fangarme oder Schwimmbalken 20, 21 ab. Einzelheiten bezüglich
des Aufbaus und der Lagerung der Fangarmef Echwimmbalken an
der Schiffsseite beziehungsweise deren Abstützung mittels Balken 22 und Einsatz von Schwimmern 23 uns. werden hier nicht
erwähnt, da es sich um an sich bekannte Technik handelt.
Die Figuren 5 und 6 zeigen eine Vorrichtung, die am Meer schwimmt. Ein lotrechtes Rohr 24 ist mit einem Bügellager 25
versehen. Das Bügellager ist mit einem inneren 26 und einem Husseren 27 Bügel aufgebaut. Der innere Bügel 26 ist am
vertikalen Eohr 24 gelagert, während der äussere Bügel 27 drei sich waagerecht mit gleichen Winkelabständen auswärts
erstreckende Arme, 28, 29, 30 trägt, wie in Fig. 6 dargestellt. An der Unterseite der Arme ist ein flächenförmiges Element 1
befestigt. In jedem äusseren Armende ist eine einen Gewindebolzen 33 aufnehmende Gewindehülse 32 vorgesehen. Jeder Gewindebolzen
ist oben mit einem Schwimmkörper 34 versehen.
Das vertikale Rohr 24 nimmt ein Innenrohr 3 5 auf, welches eine Gleitdichtung gegen das erwähnte lotrechte Rohr 24 aufweist,
wobei das Letztere das Aussenrohr einer Teleskopvorrichtung bildet. Das Innenrohr 35 ist in einer geeigneten
Weise an eine nicht dargestellte Saugpumpe angeschlossen, die sich im Fahrzeug 37 befindet. Das Bezugszeichen 38 deutet eine
Verbindung zwischen der Absaugvorrichtung und dem Fahrzeug an. Die Absaugevorrichtung kann auch von einer Ortsfesten Einrichtung,
z.B. einem Lagertank im Meer, einem Kai, u.s.w. ausgelegt sein. Die obere Mündung des vertikalen Rohres 24 ist
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in einem erwünschten Abstand oberhalb des flachenformigen
Elementes und damit in einem erwünschten Abstand unter der Oberfläche 39 vorgesehen. Durch Regelung der Abstände zwischen
den Schwimmkörpern 34 und dem flachenformigen Element 31
mittels Schraubenverbindungen 33, 32 kann die Position des flachenformigen Elementes 31 in der Tiefe eingestellt werden.
Der Auftrieb der Schwimmkörper kann ebenfalls je nach Bedarf eingestellt werden. Bei einer Einstellung der Vorrichtung
wie in Fig. 5 dargestellt, kann sie aus der Schicht 40 in einer wirksamen Weise absaugen.
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Claims (8)
- RAINER-ANDREAS PAUL-ALEXANDERKÜHNEN & WACKER Schne998tr^iPostfach 1729Telegr.PAWAMUC-FREISINQ DiPL.-iNQ. Dipu-INQ. u. DiPL.-wiRTSCH.-iNQ. D-eOSOFREISING/MONCHENPatentansprüche.fl.J Vorrichtung zum Entfernen flüssiger Verunreinigungen an der Wasseroberfläche mit einem Einlauf für flüssige Verunreinigung und Wässer, gekennzeichnet durch ein flächenförmiges Element, welches in einer Höhe unter der Wasseroberfläche schwimmend gehalten wird und durch eine Absaugevorrichtung für Flüssigkeit von einem Niveau oberhalb des erwähnten flächenförmigen Elementes.
- 2. Vorrichtung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, dass die Absugevorrichtung einen Saugstutzen umfasst, der in oder oberhalb der Oberseite des erwähnten Elementes mündet und an einen Saugschlauch an der Unterseite des flächenförmigen Elementes angeschlossen ist.
- 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Saugschlauch teleskopisch ist.
- 4. Vorrichtung nach Anspruch 2,dadurch gekennzeichnet, dass der Saugschlauch flexibel ist.
- 5. Vorrichtung nach Anspruch 2,dadurch gekennzeichnet, dass das flächenförmige Element am Saugschlauch mit Balanzierbügel aufgehängt ist.
- 6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das flächenförmige Element Schwimmkörper aufweist.
- 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwimmkörper in der Vertikalen gegenüber dem flächenförmigen Element lageverschiebbar sind.
- 8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das flächenförmige Element in einer Kammer mit einem Einlauf für flüssige Verunreinigung und Wasser vorgesehen ist.709883/0711ORIGINAL INSPECTED
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