| Patentansprüche: 1. Vorrichtung (1) zum Abführen eines aus dem Meeresgrund hervorquellenden Materials mit einem Außengehäuse (2), das einen Innenraum umschließt und eine Austrittsöffnung (4) zum Abführen des Materials aufweist, einem Auffangelement (8), das so innerhalb des Außengehäuses (2) angeordnet ist, dass zwischen dem Auffangelement (8) und dem Außengehäuse (2) im Innenraum ein Sammelraum (14) entsteht, wobei das Auffangelement (8) über wenigstens eine Eintrittsöffnung (10) verfügt, durch die das Material in den Sammelraum (14) eindringen kann, einer Heizvorrichtung, durch die im Sammelraum (14) befindliches Material beheizbar ist, und wenigstens einem am Außengehäuse (2) und/oder am Auffangelement (8) angeordneten Stützelement (18). 2. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Heizvorrichtung eine Vorrichtung zum Einleiten eines beheizten Heizmediums in den Sammelraum (14) umfasst. 3. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizvorrichtung wenigstens ein elektrisches Heizelement umfasst. 4. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 , 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Außengehäuse (2) und/oder das Auffangelement (8) wenigstens eine Verankerungsvorrichtung (22) aufweist. 5. Vorrichtung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verankerungsvorrichtung (22) wenigstens eine Bohrvorrichtung (40) zum Bohren in den Meeresgrund umfasst. 6. Vorrichtung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Außengehäuse (2) und/oder das Auffangelement (8) wenigstens ein Dichtelement aufweisen. 7. Vorrichtung (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Dichtelement an den Stützelementen (18) angeordnete Federelemente (20) umfasst. 8. Vorrichtung (1) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Dichtelement ein in wenigstens einem thermisch isolierten Behälter (32) befindliches expansionsfähiges Dichtmaterial umfasst. 9. Verfahren zum Abführen eines aus dem Meeresgrund hervorquellenden Materials mit folgenden Schritten: a) Absenken einer Vorrichtung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche auf den Meeresgrund, so dass sich das Auffangelement (8) über einer Stelle des Meeresgrunds befindet, aus der das Material hervorquillt. e) Abdichten eines Kontaktes zwischen dem Meeresgrund und dem Stützelement (18), f) Verankern der Vorrichtung (1) am Meeresgrund, g) Beheizen des Sammelraums (14), so dass die Temperatur im Innenraum oberhalb einer Schmelztemperatur des Materials liegt. 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass beim Absenken der Vorrichtung (1) nach einem Eintauchen der Vorrichtung (1) in das Meer der Sammelraum (14) mit einem Medium, dessen Temperatur über einer Schmelztemperatur des Materials liegt, gefüllt wird. Fr/ad |
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abführen eines aus dem Meeresgrund hervorquellenden Materials sowie ein entsprechendes Verfahren.
Eine gattungsgemäße Vorrichtung bzw. ein gattungsgemäßes Verfahren kann beispielsweise dann zum Einsatz kommen, wenn aus dem Meeresgrund ein Gas oder beispielsweise Öl in großen Mengen austritt, das kontrolliert abgeführt werden muss. Dies kann beispielsweise der Fall sein, wenn ein Defekt bei einer Unterwasser-Tiefseebohrung auftritt und der eigentlich zu fördernde Rohstoff, beispielsweise Öl, Gas oder ähnliches, unkontrolliert aus dem Meeresgrund hervorquillt. Es kann jedoch auch sinnvoll sein, auf natürliche Weise aus dem Meeresgrund hervorquellende Materialien kontrolliert abzuführen.
Die US 3,762,548 offenbart eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Reinigen von Ballastwasser, das in Öltankern verwendet wird, wenn diese nicht mit Öl beladen sind. Da es im Öltank selbst jedoch auch in diesem Fall Ölreste gibt, ist das Ballastwasser nach dem Abpumpen mit Öl kontaminiert. Die Druckschrift offenbart eine Vorrichtung, in dem das Ölwassergemisch in eine Separationskammer unter Wasser gepumpt wird, wo es sich aufgrund von Gravita- tionseffekten in Wasser und Öl trennt und so separat abgepumpt werden kann.
Die US 4,358,218 offenbart eine Vorrichtung, mit der beispielsweise aus einer Ölquelle am Meeresgrund unkontrolliert austretendes Öl abgepumpt werden kann. Dabei wird ein glockenförmiges Bauteil über die sprudelnde Ölquelle gesetzt und mit mehreren Ankern am Meeresgrund befestigt. Dabei sind Zugseile vorgesehen, die am einen Ende mit dem glockenförmigen Bauteil verbunden sind. Die Zugseile verlaufen dann durch eine Öse am Anker und weisen an ihrem anderen Ende einen Schwimmkörper auf, der durch seine Auftriebskraft die Spannung auf dem Zugseil aufrecht erhält.
Die EP 0 117 858 A2 offenbart eine Vorrichtung, die ebenfalls dafür gedacht ist, unkontrolliert aus einer Quelle am Meeresboden austretendes Öl oder Gas aufzufangen und die Quelle so zu verschließen. Soll ein glockenförmiges Bauteil über die sprudelnde Quelle gesetzt werden, ist es aufgrund der Turbulenzen, die das ausströmende Medium verursacht, schwierig, das glockenförmige Bauteil in Position zu halten und kontrolliert an die richtige Stelle zu bringen. In der genannten Druckschrift wird daher eine Glocke verwendet, die aus zwei Bauteilen besteht, die lateral an die Quelle herangeschoben werden können und so dem Einfluss der herrschenden Turbulenzen nicht ausgesetzt sind.
Insbesondere, wenn das Material in der Tiefsee aus dem Meeresboden hervorquillt, ist dieses Unterfangen mit wesentlichen Schwierigkeiten verbunden. Soll beispielsweise Öl abgepumpt werden, wird dieses durch die sehr tiefen Temperaturen in der Tiefsee zähflüssig, so dass der Ölfluss gehemmt wird und es nicht optimal abgepumpt werden kann. Zudem können andere Materialien oder Bestandteile abzuführender Materialien einen Schmelzpunkt aufweisen, der oberhalb der Wassertemperatur der Tiefsee liegt, so dass es zu Kristallisationen und Erstarrungen von Materialien innerhalb einer gattungsgemäßen Vorrichtung kommen kann, wodurch ein Abpumpen des Materials unmöglich gemacht oder zumindest behindert wird. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Abführen eines aus dem Meeresgrund hervorquellenden Materials vorzuschlagen, mit dem die genannten Nachteile behoben werden.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe durch eine Vorrichtung zum Abführen eines aus dem Meeresgrund hervorquellenden Materials mit einem Außengehäuse, das einen Innenraum umschließt, und eine Austrittsöffnung zum Abführen des Materials aufweist, einem Auffangelement, das so innerhalb des Außengehäuses angeordnet ist, dass zwischen dem Auffangelement und dem Außengehäuse im Innenraum ein Sammelraum entsteht, wobei das Auffang- element über wenigstens eine Eintrittsöffnung, durch die das Material in den Sammelraum eindringen kann, einer Heizvorrichtung, durch die sich im Sammelraum befindliches Material beheizbar ist, und wenigstens einem am Außengehäuse und/oder am Auffangelement angeordneten Stützelement. Alternativ kann auch Material unterhalb des Auffangelementes aufgeheizt werden, dass dann im Sammelraum lediglich gesammelt wird, bevor es abgeführt wird.
Nach dem Absenken einer derartigen Vorrichtung auf den Meeresgrund tritt das aus dem Meeresgrund hervorquellende Material durch die wenigstens eine Eintrittsöffnung des Auffangelementes in den Sammelraum ein. Über die Heizvorrichtung wird es hier auf eine Temperatur gebracht bzw. auf einer Temperatur gehalten, die so weit über dem Schmelzpunkt des Materials liegt, dass das Material so flüssig ist, dass es ohne Probleme abgepumpt werden kann. Das Material verlässt den Sammelraum und wird der Austrittsöffnung des Außengehäuses zugeführt, von wo es abgepumpt oder abgeführt werden kann.
Die Heizvorrichtung umfasst vorteilhafterweise eine Vorrichtung zum Einleiten eines beheizten Heizmediums in den Sammelraum. Dieses beheizte Heizmedium kann beispielsweise aufgewärmtes Meerwasser sein. Durch das Einleiten dieses Heizmediums in den Sammelraum vermischt sich das Medium mit dem abzuführenden Material und erwärmt dieses daher auf die gewünschte Temperatur. Alternativ oder zusätzlich dazu kann die Heizvorrichtung wenigstens ein elektrisches Heizelement umfassen. Auch damit wird das abzuführende Material bzw. das Gemisch aus Heizmedium und abzuführendes Material auf die gewünschte Temperatur erwärmt.
Das Außengehäuse und/oder das Auffangelement weist vorteilhafterweise wenigstens eine Verankerungsvorrichtung auf. Mit dieser Verankerungsvorrichtung kann die Vorrichtung und insbesondere das Außengehäuse und/oder das Auffangelement am Meeresboden verankert werden. Damit wird verhindert, dass die Vorrichtung durch einen großen Druck, den das aus dem Meeresgrund hervorquellende Material auf die Vorrichtung ausübt, aus der für die Funktion wichtigen Position oberhalb der Austrittsstelle des Materials aus dem Meeresgrund entfernt wird. Eine derartige Verankerungsvorrichtung kann dabei insbesondere wenigstens eine Bohrvorrichtung zum Bohren in den Meeresgrund umfassen. Als besonders vorteilhaft hat sich herausgestellt, wenn eine Vielzahl von Bohrvorrichtungen beispielsweise um den Gesamtumfang der Vorrichtung angeordnet sind, die sich insbesondere in einem von der senkrechten zum Meeresboden abweichenden Richtung in den Meeresboden hineinbohren.
Zudem weist das Außengehäuse und/oder das Auffangelement vorteilhafterweise wenigstens ein Dichtelement auf. Nach dem Absenken der Vorrichtung auf die Austrittsstelle, an der das hervorquellende Material aus dem Meeresgrund heraustritt, kann damit sichergestellt werden, dass kein Meerwasser an einer Seite in die Vorrichtung eindringen kann. Damit wird sichergestellt, dass so viel des aus dem Meeresgrund hervorquellenden Materials wie möglich mit der Vorrichtung abgeführt werden kann. Insbesondere kommt es nicht zu einer weiteren Vermischung des aus dem Meeresgrund hervorquellenden Materials mit kaltem Seewasser, was die oben beschriebenen Nachteile für die Pumpbzw. Förderbarkeit des austretenden Materials hätte.
Verschiedene Dichtelemente sind dabei vorstellbar. Als besonders einfach hat sich herausgestellt, wenn das wenigstens eine Dichtelement an den Stützelementen angeordnete Federelemente umfasst. Dabei sind die Stützelemente vorteilhafterweise nicht in Form von einzelnen Füßen oder Beinen an der Unterseite der Vorrichtung angeordnet, sondern bilden geschlossene Konturen, wie beispielsweise Ringe oder Vielecke. Damit muss nur noch der Kontakt zwischen Stützelement und Meeresboden abgedichtet werden, um zu verhindern, dass Seewasser in die Vorrichtung eindringt. Die Federelemente sind dabei in Form von ebenfalls umlaufend an den Stützelementen angeordneten Elementen ausgebildet, die beim Zusammenstauchen durch das Aufsetzen der Vorrichtung auf den Meeresboden einen gegebenenfalls vorhandenen Zwischenraum zwischen den Stützelementen und dem Meeresboden abdichten.
Alternativ dazu oder zusätzlich umfasst das wenigstens eine Dichtelement ein in wenigstens einem thermisch isolierten Behälter befindliches expansionsfähiges Dichtmaterial. Hier sind insbesondere bauschaumähnliche Substanzen denkbar. Nach dem Aufsetzen der Vorrichtung auf den Meeresboden wird der wenigstens eine thermisch isolierte Behälter geöffnet, so dass das Dichtmaterial expandiert. Um die Expansionsfähigkeit aufrecht zu erhalten, kann der Behälter dazu thermisch isoliert sein, um ein„Einfrieren" des Dichtmaterials zu verhindern. Das expansionsfähige Dichtmaterial expandiert nach dem Öffnen des wenigstens einen Behälters in gegebenenfalls noch vorhandene Zwischenräume zwischen den Stützelementen und dem Meeresboden oder dem Meeresboden und den an den Stützelementen angeordneten Federelementen. Dazu hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn der wenigstens eine thermisch isolierte Behälter sich nahe der Unterseite der Stützelemente befindet, die mit dem Meeresboden in Kontakt kommt.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Abführen eines aus dem Meeresgrund hervorquellenden Materials umfasst die folgenden Schritte: a) Absenken einer oben beschriebenen Vorrichtung auf den Meeresgrund, so dass sich das Auffangelement über einer Stelle des Meeresgrunds befindet, aus der das Material hervorquillt. b) Abdichten eines Kontaktes zwischen dem Meeresgrund und den Stützelementen, c) Verankern der Vorrichtung am Meeresgrund, d) Beheizen des Sammelraums, so dass die Temperatur im Innenraum o- berhalb einer Schmelztemperatur des Materials liegt.
Je nach Beschaffenheit des Meeresgrundes kann dabei das Abdichten gegebenenfalls zwischen den Stützelementen und dem Meeresgrund auftretender Öffnungen und das Verankern der Vorrichtung im Meeresgrund in verschiedenen Reihenfolgen oder gleichzeitig erfolgen. Insbesondere auf felsigem oder hartem Meeresgrund ist es sinnvoll, zunächst die Vorrichtung am Meeresgrund zu verankern. Dies kann beispielsweise über eine Vielzahl an der Vorrichtung angeordneter Bohrvorrichtungen geschehen, die sich in den Meeresgrund hineinbohren. Bei sandigem oder weichem Meeresgrund kann dies beispielsweise auch über an der Vorrichtung angeordnete Schwimmelemente geschehen, die kontrolliert mit Wasser befüllt oder entleert werden können. Dadurch wird die Belastung der Vorrichtung auf den Meeresgrund von Zeit zu Zeit geändert, so dass es zu einer Art„Rütteln" kommt und sich die Vorrichtung selbst in den weichen Meeresgrund eingräbt.
Erst wenn die Vorrichtung vollständig im Meeresgrund verankert ist, können gegebenenfalls immer noch zwischen den Stützelementen und dem Meeresgrund auftretende Lücken und Öffnungen abgedichtet werden.
Insbesondere bei der Verwendung eines Dichtelementes mit einem expansionsfähigem Dichtmaterial kann es jedoch auch von Vorteil sein, zunächst bereits vorhandene Öffnungen zwischen Stützelement und Meeresboden abzudichten und erst später die Vorrichtung beispielsweise mittels der erwähnten Bohrvorrichtungen am Meeresgrund zu befestigen.
Während dieser Verfahrensschritte tritt das aus dem Meeresgrund hervorquellende Material bereits durch die Austrittsöffnung des Außengehäuses der Vor- richtung aus. Um eine gute Fließfähigkeit bereits am Anfang des Verfahrens zu gewährleisten, kann direkt beim Absinken der Vorrichtung nach dem Eintauchen der Vorrichtung in das Meer der Innenraum mit einem Medium gefüllt werden, dessen Temperatur über der Schmelztemperatur des abzuführenden Materials liegt.
Vorteilhafterweise kann eine oben beschriebene Vorrichtung auch in mehrere Einzelteile zerlegt werden, um eine bessere Handhabbarkeit zu erreichen. Erst am Meeresgrund werden die Einzelteile zur Vorrichtung zusammengesetzt.
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Mit Hilfe einer Zeichnung wird nachfolgend ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 - eine Vorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in einem Querschnitt,
Fig. 2 - die schematische Darstellung eines Ausschnittes einer Vorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
Fig. 3 - den schematischen Ausschnitt aus einem Auffangelement in einem Querschnitt,
Fig. 4 - die schematische Querschnittsdarstellung eines
Stützelementes,
Fig. 5 - eine weitere schematische Querschnittsdarstellung
eines Stützelementes,
Fig. 6a
und 6b - die schematische Darstellung eines Stützelements
gemäß eines weiteren Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung,
Fig. 7 - eine schematische Querschnittsdarstellung eines
Ausschnittes aus einer Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
Fig. 8 - die schematische Schnittzeichnung durch einen Teil
einer Verankerungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, Fig. 9 eine schematische Draufsicht auf ein Auffangelement
gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung und
Fig. 10 eine schematische Schnittzeichnung durch einen Teil
einer Vorrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Figur 1 zeigt den Querschnitt durch eine schematische Darstellung einer Vorrichtung 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Vorrichtung 1 umfasst ein Außengehäuse 2, das in der Mitte eine nach oben geöffnete Austrittsöffnung 4 aufweist. Durch diese Austrittsöffnung 4 kann das aus dem Meeresgrund hervorquellende Material abgeführt werden. Dazu verfügt die Vorrichtung 1 über einen Ableitstutzen 6, der im in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel noch neben der Austrittsöffnung 4 angeordnet ist. Nachdem die Vorrichtung 1 auf den Meeresgrund abgesenkt wurde und Material abgeführt werden soll, wird der Ableitstutzen 6 über die Austrittsöffnung 4 geschoben.
Das Außengehäuse 2 ist im Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel nach unten offen. Innerhalb des Außengehäuses 2 ist ein Auffangelement 8 angeordnet. Sowohl das Außengehäuse 2 als auch das Auffangelement 8 sind im in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel im Wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildet. Im Auffangelement 8 sind Eintrittsöffnungen 10 vorgesehen, die durch Klappen 12 verschlossen sind. Durch die spezielle Form der Klappe 12 wirken diese wie ein Rückstauventil. Sie lassen von unten einströmendes Material, das aus dem Meeresgrund hervorquillt, passieren, verhindern jedoch einen Rück- fluss. Zwischen dem Auffangelement 8 und dem Außengehäuse 2 wird ein Sammelraum 14 gebildet. In diesem wird das durch die Klappen 12 und die Eintrittsöffnung 10 eingetretene aufgeheizte Material gesammelt, bevor es durch eine Führung 16 den Sammelraum 14 verlässt und der Austrittsöffnung zugeführt wird. An der Unterseite des Auffangelementes 8 befinden sich Stützelemente 18, die im in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ringförmig ausgebildet sind. Am unteren Ende sind Federelemente 20 zu erkennen, die ebenfalls ringförmig angeordnet sind und beim Aufsetzen der Vorrichtung 1 auf den Meeresgrund gestaucht werden und so zu einer Abdichtung führen. Jeweils außen am Außengehäuse 2 ist in Figur 1 eine Verankerungsvorrichtung 22 gezeigt. Auf diese wird weiter unten detaillierter eingegangen.
An der Unterseite des Auffangelementes 18 befinden sich zudem Heizelemente 21. Diese erwärmen das aus dem Meeresboden ausströmende Material und sorgen so dafür, dass es eine gute Fließfähigkeit erreicht oder behält und ohne Schwierigkeiten abgeführt, beispielsweise abgepumpt, werden kann. Die Heizelemente 21 können beispielsweise in Form elektrischer Heizelemente, beispielsweise Heizspulen, ausgebildet sein.
An der Oberseite des Außengehäuses 2 befinden sich Auftriebtanks 24, die mit Luft oder Wasser gefüllt werden können und so den Auftrieb der Vorrichtung regulieren. Damit kann sichergestellt werden, dass die Vorrichtung gerade auf dem Meeresgrund absinkt und durch Einblasen weiterer Luft auch das Wiederauftauchen einer Vorrichtung nach getaner Arbeit initiiert werden.
Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung einer Außenansicht einer Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Gezeigt ist eine Außenansicht des Außengehäuses 2, an dem in Vorsprüngen jeweils eine Verankerungsvorrichtung 22 angeordnet ist. An der Oberseite des Außengehäuses 2 in Figur 2 befinden sich drei Auftriebtanks 24. Durch kleine Flaschensymbole werden Presslufttanks 26 angedeutet, deren Pressluft in die Auftriebtanks 24 eingeblasen werden kann, um den Auftrieb der Vorrichtung 1 zu erhöhen. Dabei kann die Pressluft auch in einzelne der Auftriebtanks eingeblasen werden, so dass eine Ausrichtung der Vorrichtung beim Absinken auf den Meeresgrund möglich ist. Figur 3 zeigt in einer detaillierteren schematischen Darstellung einen Teil eines Auffangelementes 8. Im in Figur 3 gezeigten Ausführungsbeispiel besteht dieses aus drei gelenkig aneinander gelagerten Segmenten, wobei im mittleren dieser Segmente die Eintrittsöffnung 10 mit den daran befestigten Klappen 12 ausgebildet ist. Wird die Vorrichtung nun auf den Meeresgrund abgesenkt, befindet sich unterhalb dieses Abschnittes, insbesondere unterhalb der Eintrittsöffnung 10, die Stelle des Meeresgrundes, aus der das abzuführende Material hervorquillt. Natürlich sind auch mehr oder weniger Segmente und andere Positionen und Anzahlen von Eintrittsöffnungen 10 denkbar.
An der Unterseite des Auffangelementes 8 sind vier Stützelemente 18 gezeigt, an deren Unterseite sich Federelemente 20 befinden. Beim Aufsetzen der Stützelemente 18 auf den Meeresboden werden diese Federelemente 20, die wie die Stützelemente 18 ringförmig ausgebildet sind, gestaucht und dichten so eventuell bestehende Öffnungen zwischen Stützelement 18 und Meeresboden ab. Über die gelenkige Lagerung der einzelnen Segmente aneinander kann einer Unebenheit des Meeresbodens gefolgt werden, so dass eventuell entstehende Lücken nur sehr geringe Ausmaße haben. Die einzelnen Gelenke sind dabei insbesondere zum Schutz vor eindringendem Material, beispielsweise Öl oder Gas, und Meerwasser mit Gummidichtungen 28 umschlossen. Damit wird eine lange Lebensdauer der Vorrichtung gewährleistet.
Die Figur 4 zeigt in einer schematischen Querschnittsdarstellung das untere Ende eines Stützelementes 18. An der dem Meeresboden zugewandten Spitze dieses Stützelementes 18 sind schematisch dargestellte Federelemente 20 angeordnet. Diese Federelemente 20 werden beim Auftreffen des Stützelementes 18 auf den Meeresboden gestaucht und dichten so die Verbindung zwischen Stützelement 18 und Meeresboden ab. Das Stützelement 18 verfügt in im Figur 4 dargestellten Ausführungsbeispiel über einen Anschlag 30. Sinkt die Vorrichtung in beispielsweise weichen Meeresboden ein, verhindert dieser Anschlag 30 ein zu tiefes Einsinken und sorgt für eine optimale Arbeitshöhe der Vorrich- tung über der Austrittsstelle des abzuführenden Materials.
Auch Figur 5 zeigt einen schematischen Querschnitt durch ein Stützelement 18, das über einen Anschlag 30 verfügt und an dessen Spitze Federelemente 20 angeordnet sind. Am äußersten Ende zweier dieser Federelemente 20 ist eine Kapsel 32 angeordnet, die thermisch isoliert ist und in der sich ein expansionsfähiges Dichtmaterial befindet. Das Stützelement 18 verfügt zudem über Schlagbleche 34, die beim Absinken der Vorrichtung auf den Meeresgrund in der aufrechten Position gehalten werden, wie sie im in Figur 5 gezeigten Ausführungsbeispiel beim rechten Schlagblech 34 gezeigt ist. An einer bestimmten Stelle des Schlagblechs 34 befindet sich eine Öffnungsvorrichtung 36, die im in Figur 5 gezeigten Ausführungsbeispiel in Form von Dornen ausgebildet ist.
Beim Aufsetzen der Vorrichtung auf den Meeresgrund wird das Schlagblech 34 aus seiner aufrechten Position gelöst und kippt um eine Schwenkachse in Richtung auf den Meeresgrund. Dabei erreicht es die in Figur 5 am linken Schlagblech 34 gezeigte Position, in der die Öffnungsvorrichtung 36 die Kapsel 32 öffnet. In diesem Fall tritt das in der Kapsel 32 befindliche expansionsfähige Dichtmaterial aus und verteilt sich unterhalb des Schlagblechs 34. Dadurch werden gegebenenfalls zwischen Federelement und Meeresgrund vorhandene Lücken und Durchlässe zusätzlich abgedichtet.
Die Figuren 6a und 6b zeigen einen Ausschnitt eines Stützelementes 18. Dieses Stützelement 18 ist ringförmig oder zumindest in einer geschlossenen Kontur ausgebildet. Dabei muss es der Kontur des Meeresgrundes folgen. Im Stützelement 18 ist daher eine Stauchvorrichtung 38 angeordnet, über die das Stützelement 18 in seiner Länge variierbar ist. Insbesondere kann die Länge über den Umfang des Stützelements 18 unterschiedlich variiert werden, wie in Figur 6b gezeigt. Die Unterseite des Stützelements 18, die mit dem Meeresboden in Kontakt kommt, ist hier wellig geformt, und folgt so der vorher ermittelten Struktur und Formgebung des Meeresbodens. Im in Figur 6a gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Stützelement 18 hingegen über den gesamten Umfang gleich hoch, so dass hier an der Unterseite befestigbare Dichtelemente größere Lücken abzudichten haben oder von einem sehr ebenen Meeresgrund ausgegangen wird.
Figur 7 zeigt eine Schnittdarstellung einer Verankerungsvorrichtung 22. Diese befindet sich an der Außenseite des Außengehäuses 2. Sowohl das Außengehäuse 2 als auch die Verankerungsvorrichtung 22 verfügen über Stützelemente 18 mit daran angeordneten Federelementen 20. Die Verankerungsvorrichtung 22 verfügt jedoch zudem über eine Bohrvorrichtung 40, deren Bohrstange sich, von einem Motor 42 angetrieben, nach dem Aufsetzen der Vorrichtung auf den Meeresgrund in diesen hinein bohrt.
Wie in Figur 8 gezeigt, kann diese Bohrvorrichtung 40 insbesondere über 2 Bohrstangen verfügen, die sich jeweils von einem Motor 42 angetrieben, nicht parallel in den Untergrund bohren. Dadurch wird ein Verkanten der Stangen gewährleistet und eine besonders sichere Verankerung der Vorrichtung 1 am Meeresgrund erreicht. In Figur 7 ist zudem eine Folie 44 gezeigt, die sich an der Außenseite des Außengehäuses 2 befindet. Diese ist an ihrem unteren Ende beispielsweise mit Stahlkugeln beschwert und liegt in einer Schale 46 auf. Das obere Ende der Folie 44 wird durch eine Stahlstange 48 an der Verankerungsvorrichtung 22 fixiert. Nachdem die Vorrichtung den Meeresgrund erreicht hat, kann die Stahlstange 48 entfernt werden und die Folie 44 sinkt mit dem durch die Stahlstange 48 nun nicht mehr festgehaltenen Ende zu Boden. Durch den enormen Druck des Wassers in einer großen Tiefe von beispielsweise 1.500 Metern wird damit ein eventueller Zwischenraum zwischen Meeresboden und Vorrichtung 1 abgedichtet und so das Einsickern von Meerwasser in den Innenraum der Vorrichtung zusätzlich verhindert.
Figur 9 zeigt die schematische Draufsicht auf ein Auffangelement 8. In der Mitte ist die Austrittsöffnung 4 des Außengehäuses 2 zu erkennen. Das Auffangelement 8 verfügt im in Figur 9 gezeigten Ausführungsbeispiel über sechs Eintrittsöffnungen 10, die um den Umfang des Auffangelementes 8 verteilt sind. Die diese Eintrittsöffnung 10 verschließenden Klappen 12 sind in Figur 9 nicht gezeigt. Über den Umfang durch kleine Kreise angedeutet sind Presslufttanks, die zusätzlich zu den in Figur 2 gezeigten Presslufttanks im Außengehäuse auch im Auffangelement 8 vorgesehen sein können.
Figur 10 zeigt eine zusätzliche Arbeitseinheit 50, die an der Außenseite des Außengehäuses 2 über einer Verankerungsvorrichtung angeordnet werden kann. Diese kann als Schieber oder kleiner Bagger ausgebildet sein, um den umgebenden Meeresboden, insbesondere wenn er sandig und leicht zu bewegen ist, zum Abdichten eines eventuellen Zwischenraums zwischen den Stützelementen 18 und dem Meeresboden zu verwenden.
Zum Abdichten von Zwischenräumen zwischen den Stützelementen 18 und dem Meeresboden kann zusätzlich zu dem bereits beschriebenen expandierfähigen Material auch weiteres Dichtmaterial, beispielsweise Bitumen, über speziell dafür vorgesehene Leitungen zu den Öffnungen gefördert werden.
Bezugszeichenliste
1 Vorrichtung
2 Außengehäuse
4 Austrittsöffnung
6 Ableitstutzen
8 Auffangelement
10 Eintrittsöffnung
12 Klappe
14 Sammelraum
16 Führung
18 Stützelement
20 Federelement
21 Heizelement
22 Verankerungsvorrichtung 24 Auftriebtank
26 Presslufttank
28 Gummidichtung
30 Anschlag
32 Kapsel
34 Schlagblech
36 Öffnungsvorrichtung
38 Stauchvorrichtung
40 Bohrvorrichtung
42 Motor
44 Folie
46 Schale
48 Stahlstange
50 Arbeitseinheit
Fr/ad
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