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Title:
QUICK ASSEMBLY DEVICE FOR POLLUTANT BARRIERS MADE OF A FLEXIBLE PIPE TO BE PARTIALLY FILLED WITH LIQUIDS AND PARTIALLY FILLED WITH GAS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1996/013638
Kind Code:
A1
Abstract:
A quick assembly device for pollutant barriers made of a flexible pipe (2) to be partially filled with liquids and partially filled with gas consists of a system with mainly two components. The first component is a flexible pipe (2) folded upon itself and subdivided into two compartments and the second component is a multiple-chamber container (1) that is equipped with a blocking and filling device and that also takes up the function of an anchoring buoy. The multiple possibilities of use of its components, that allow the pipe (2) to be drawn and loaded at the same time just by trailing the container (1) in water by means of ropes, confer various advantages to the device. Considerable lengths of pollutant barriers may be orderly stored in a concentrated and well delimited manner inside practical and light containers. Recycling of the barrier may be dispensed with, thanks to lower operational and material costs, so that large scale interventions at considerable distances are possible and large pollutant surface areas may be controlled to assist in successive interventions. The pipe may be used to store liquid pollutants.

Inventors:
MANZIN SERGIO MATTEO (CH)
Application Number:
PCT/CH1995/000216
Publication Date:
May 09, 1996
Filing Date:
September 26, 1995
Export Citation:
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Assignee:
MANZIN SERGIO MATTEO (CH)
International Classes:
E02B15/04; E02B15/06; (IPC1-7): E02B15/04
Foreign References:
GB2250720A1992-06-17
US5020940A1991-06-04
FR1121333A1956-08-08
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Claims:
1. PATENTANSPRUCH ) Vorrichtung für die schnelle Montierung einer Verunreinigungsschutzsperre, bestehend aus einem teils mit Flüssigkeit, teils mit Gas zu füllendem, biegungsfähigem Rohr, 5 Vorrichtung dadurch gekennzeichnet dass sie aus einem Behälter (Fig.1) besteht, welcher sich aus einem oder mehreren nebeneinanderliegenden Räumen zusammensetzt, von denen einer zentral (26) und die anderen 10 respektive peripherisch (27), ein innerhalb des anderen und aus einem biegungsfähigem auf sich selbst zusam engefalltenem Rohr (2), d.h. auf seinen eigenen, biegungsfähigen Wänden zusammengelegt innerhalb des 15 peripherischen Raumes (27) sich auf dem Grund der internen Wände (4) befestigt befindet, peripherischer Raum (27) dichtver¬ schlossen an einer Seite durch eine Verschlussplatte (37) auf deren äusseren 20 Oberfläche sich vier Kupplungslöcher befinden (33,33', 36,36' ), ein Injektor (7.1) mit Fül¬ lungskapsel (6.2), ein Dichtungssventil (8.1) und ein Ueberdruckventil (11) und offen auf der anderen Seite, mit zwei seitlichen ge 25 genübergestellten Schleppösen (34,34'), wobei der zentrale Raum (26) auf der Seite der Ver¬ schlussplatte (37) des peripherischen Raumes mit einem beweglichen Verschluss versehen ist (38), welcher einen zentralen 30 Befestigungsring enthält, während dieser auf der anderen Seite offen ist, biegungsfähiges, teils mit Flüssigkeit, teils mit Gas zu füllendes Rohr (2) offen auf der Seite des Injektors (7.1) und geschlossen wie ein Sack 35 auf der entgegengesetzten Seite des Behälters, so dass dieses mit seinem Sackboden (3) seine Oeffnung einhüllt, wenn er voll ist, Oeffnung mit einem Deckel versehen (5), welcher auf seiner äusseren Oberfläche einen Befestigungsring (30) und vier Befestigungsbolzen (30,3l',32,32') aufweist, biegungsfähiges Rohr (2) mit einer internen ebenfalls biegungsfähigen Scheidewand (2*) deren Breite innerhalb der Länge des Rohrdiameters und des Kreisumfangs desselben Rohres steht, welches sich auf diese Weise geteilt in zwei longitudinalen, ubereinanderliegenden, assymmetrischen Räumen befindet (50,51), flexible Scheidewand ebenfalls in sich selbst zusammenfaltbar Vorrichtung nach Patentanspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das biegungsfähige, teils mit Flüssigkeit, teils mit Gas zu füllende Rohr (2) in seinem Innern einen biegungsfähigen Sack (2'') enthält, welcher mit ihm auf dem Boden befestigt ist.
2. Vorrichtung nach Patentanspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter aus drei angrenzenden, ein innerhalb des anderen liegenden Räumen besteht.
3. Vorrichtung nach Patentanspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter aus einem einzigen Raum besteht.
4. Verfahren für die Füllung des biegungs fähigen Rohres (2) nach Patentanspruch 4 da¬ durch gekennzeichnet; dass das asymmetrisch doppelräumige Rohr (50,51), welches sich in der Anfangsphase innerhalb des Behälters zu¬ sammengefaltet befindet, nach vorausgegange ner Entfernung des Verschlussdeckels (5) stu¬ fenweise ausgestossen wird, Aufgrund des Ein¬ lasses von Gas und Flüssigkeit durch die In¬ jektoren (7.1), (7.2) mittels der Inbetriebse tzung eines Kompressors (10) und einer Pumpe 75 (9), Inbetriebsetzung, welche in der Endphase mit der Ausschaltung der Injektoren endet, von denen der verantwortliche für den Einlass des Gases mit einem Uebrdruckventil (11) versehen ist, sobald die beiden Pumpen, nach 80 Beendigung der Füllung der beiden assymmetrischen Kammern die gewünschte Rigidität des Rohres gegeben haben.
5. 6Verfahren für die Füllung des biegungs¬ fähigen Rohres (2) nach Patentanspruch 1 da 85 durch gekennzeichnet, dass dasselbe asymme¬ trisch doppelräumige Rohr (50,51), welches sich in der Anfangsphase innerhalb des Be¬ hälters zusammengefaltet befindet, und mit seinem äusseren Boden an einer Boje (40) mit 90 tels vier Befestigugsbolzen (31 ,31 ' , 32, 32' ) und eines Ringes (30) festgeklemmt ist, infolge der Spannung durch das Festklemmen mit der Boje und das Schleppen des Behälters im Wasser mittels zwei Schleppseilen (42,43) 95 mit gleichzeitigem Eindringen des Wassers in den inneren Teil des unteren asymmetrischen Raumes (51) des biegungsfähigen Rohres, sich stufenweise loslöst, Schleppen des Behälters, welcher nach der vollständigen Loslösung des Sackes und nachfolgender Abschliessung des asymmetrischen, mit Flüssigkeit zu füllenden unteren Raumes durch den beweglichen Verschluss (38) und nach der kurz darauf folgenden Aktivierung eines Kompressors (10) mit der entsprechenden Zugabe mittels des dazugehörenden Injektors, in den diesbezüglichen Raum (50) der für die gewünschte Starrheit des Rohres notwendigen Gasmenge, deren Quantität durch ein Ueber druckventil (11) regulierbar ist, enden wird.
6. 7Verfahren für die Füllung des biegungs¬ fähigen Rohres nach Patentanspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass das biegungsfähige innerhalb des Behälters (1) zusammengefaltene Rohr (2) zusammen mit dem im Innern desselben befindlichen konzentrischen Sackes (2''), stufenweise ausgestossen wird infolge des Lufteinlasses in das biegungsfähige Rohr (2) und der Flüssigkeitszufuhr in den inneren Sack (2'') mit Füllungskapseln versehenen (6.1,6.2) Injektoren (7.1,7.2), mittels Aktivierung eines Kompressors (10) und einer Pumpe (9), Aktivierung, welche mit der Ausschaltung der Injektoren enden wird, Injektoren, von denen derjenige für das Gas durch ein Ueberdruckventil (11) geregelt ist, sobald die Pumpen, nach abgeschlossener Einfüllung beider Räume dem Rohr den gewünschten Starreitsgrad verliehen haben werden.
7. 8Verfahren für die Füllung des biegungs¬ fähigen Rohres nach Patentanspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass das biegungsfähige zusammengefaltene Rohr (2) zusammen mit dem im Innern desselben befindlichen konzentrischen Sackes (2' '),innerhalb des Behälters (1) und mit seinem äusseren Boden (3) an einer Boje (40) mittels vier Befestigungsbolzen ( 31,31', 32,32'*) und eines Ringes (30) festgeklemmt, infolge der Spannung an den Befestigungspunkten bei den Kupplungslöchern (33,33') und des Schleppens im Wasser des Behälters mittels zwei Schleppseilen (42,43) mit gleichzeitiger Eindringung des Wassers in das Innere des Sackes (2'') sich stufenweise loslöst, Schleppen, welches in der Endphase nach der vollständigen Loslösung des biegungsfähigen Sackes (2) und nachfolgender Abschliessung durch den beweglichen Verschluss (38), des mit Flüssigkeit zu füllenden internen Sackes (2' ' ) und nach der kurz darauf folgenden Aktivierung eines Kompressors (10) und der entsprechenden Zugabe in das biegungsfähige Rohr (2), mittels des dazugehörenden Injektors (7.1), der für die gewünschte Starrheit des Rohres notwendigen Gasmenge, deren Quantität durch ein Ueberdruckventil (11) regulierbar ist, beenden wird.
8. 9.)Verfahren für die Füllung des biegungs¬ fähigen Rohres nach Patentanspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter, was die Zugabe von Füllungsgas betrifft, welches nich unbedingt Luft sein muss, autonom ist, und dies durch eine Gasflasche (13).
Description:
Vorrichtung für die schnelle Montierung einer Verunreinigungsschutzsperre aus einem teils mit Flüssigkeit, teils mit Gas zu füllenden, biegungsfähigen Rohr.

Die Anwendung von aufblasbaren, mit Wasser belasteten Schutzsperren gegen die Ausbreitung von verunreinigenden Substanzen wurde, um nur die bekanntesten Beispiele zu erwähnen, in verschiedenen Versionen in der Schweiz, in Deutschland, England und in den

Vereinigten Staaten studiert und vorgeschlagen.

Ein erstes gemeinsames Element all dieser bekannten Lösungen ist die langwierige Opera- tionalisierung sowohl bei der Auslegung als auch bei der Einholung der Barrieren infolge der Komplexität bei der Handhabung von sperrigen Anhäufungen der

Sperrmaterialstücke. Ein anderer negativer Faktor entsteht aus der Tatsache, dass diese platzbeanspruchenden Sperrstücke ein hemmendes Element sowohl auf dem Deck der Versorgungsschiffe als auch bei den Lagerhallen aufgrund der Kompliziertheit der Umladungen und der Aufbewahrung sind.

Ein drittes negatives Element sind die Füllungsmodalitäten durch Pumpen und Kompres¬ soren der eins nach dem andern festgemachten Sperrstücke auf dem Deck der Versorgungsschiffe. Es handelt sich um schwierige Operationen, welche nicht nur eine bedeutende Anhäufung von grossen Mengen wiederstandsfähiger Materialien erfordern,

sondern auch Manschaften von Spezialisten mit 35 permanentem Einsatz für sich beanspruchen.

Die obenerwähnten Probleme der Platz¬ beanspruchung, Auslegung und Verbindung ver¬ hindern zudem eine wirklich effiziente Anwen¬ dung von Hubschraubern oder anderen, schnel-

40 len, kleindimensionierten Interventionsmit¬ teln. Was die anderen traditionellen Systeme anbelangt, d.h. starre / am Boden verankerte Barrieren, oder Barrieren teils starr und teils pneumatisch, gummierte Barrieren mit

45 eingebauten Schwimmkörpern, Schürzen und

Drahtseilen, etc., sind diese vielfältig und enthalten auch die vorher zitierten Typen aber in grösseren Massstäben.

Es existieren auch andere spezielle und im 50 Verhältnis zur Länge, schwerfälligere, nur für das Meer bestimmte Versionen mit 35 Kg Gewicht pro 10 Meter und mit Kosten, ohne Zubehör, zwischen 200.— und 400.--SFr pro Meter

55 Die Vorrichtung nach Patentanspruch bezweckt eine entscheidende Beseitigung all dieser obengenannten Nachteile durch seine Eigen¬ schaften, welche zusammenfassend die folgenden sind:

60 1 • Handlichkeit, aufgrund seiner konstruktiven Einfachheit, welche durch die Metodik der Zusammenfaltung und der Loslösung durch Schleppen die Konzentration grosser Mengen von einsatzbereiten Barrieren in

65 abgelegenen Gebieten schnell und ohne

Beanspruchung von grossdi ensionierten Schiffen und kostspieligen Manschaften erlaubt. Zudem, da die Verbindung der Teilstücke unter Benutzung der Behälter als

Schwimmkörper mit abgedichteter Sacköffnung erfolgt, vergibt diese Tatsache den operationeilen Verbindungsprozeduren eine zusätzliche Einfachheit im Kontext der Montge dieser besonderen Verunreinigungschutzsperre.

Das System des asymmetrischen Doppelraumes besitzt zudem noch einen operationeilen Vor¬ teil im Vergleich mit denjenigen der herkömm¬ lichen traditionellen mit Gas und Flüssigkeit gefüllten Barrieren .Tatsächlich ist es mit diesem System möglich mit jeglicher Meeres¬ stärke zu arbeiten, denn für das Funktionieren der Sperre ist eine zwangsläufige kalibrierte Ballasteinnahme nicht notwendig, im Gegenteil das System erlaubt unterschiedliche Wassereinnahmen, vorausgesetzt, dass angemessene Mengen von Pressgas das Ungleichgewicht kompensieren, indem dem biegungsfähigen Rohr die gewünschte Starrheit gegeben wird.

2. Leichtigkeit dank der eigentlichen

Merkmale der Werkstoffe, welche wiederstandsfahig sind ohne platzraubend zu sein.

3. Wirtschaftlichkeit, sei es auf Grund der Handlichkeit, der Bequemlichkeit der

Lagerung, der Instandstellung und des Transportes, sei es wegen der tieferen Produktionskosten der Einrichtungen, welche für grossdimensionirte Ersteinsätze konzipiert wurden mit dem Zweck der Steuerung weit ausgedehnter Oberflächen von Verunreinigungeselementen entfernt von strategischen Stellen, welche später mit an¬ deren robusteren und geeigneteren Barragen umgekreist werden, d.h. Barragen von kürzeren

Längen und höheren Preisen.

Die Sperren nach Patentanspruch verfügen letzten Endes über aktive und nicht passive Eigenschaften und bei grossen Katastrophen

110 könnten sie als "Weggwerfbarrieren" in mehrfachen, parallelen Reihen eingesetzt werden, wobei die Sperrenlänge mehr von den zu Verfügung stehenden einsatzbereiten Behältern abhängt als von den operativen, für

115 die Ausbreitung der Säcke notwendigen

Zeiträumen. Die Vorrichtung nach der Erfindung besteht, kurz gesagt, aus Paketen von auf sich selbs zusammengefalteten, flexiblen Röhren, derart innerhalb von

120 Behältern gelagert, dass ihre Loslösung,

Füllung und Anschluss, mittels wenigen einfachen Handlungen erfolgen kann.

Die folgenden Figuren übermitteln eine det- taillierte Erklärung der Erfindung:

Fig.1 125 Zeigt einen Querschnitt der Vorrichtung auf der einen Seite geöffnet und auf der anderen Seite durch den Verschlussdeckel (5), welcher im Falle eines Eisatzes entfernt werden muss, geschlossen.

130 Das ganze System besteht aus einem Behälter

(1) der einen zentralen Raum (26) für die Steuerung von Wasser als Ballast innerhalb des asymmetrischen unteren Raumes des in Figur vollständig zusammengefallten

135 biegungsfähigen Rohres (2), aufweist, zentraler Raum der oberen Seite durch die ebenfalls total zusammengefalltenen Scheidewand begrenzt (2' ) und an der unteren Seite durch das biegungsfähige Rohr selbst.

140 Der Eintritt des Wassers durch den zentralen

Raum erfolgt auf Grund der Schleppung des

offenen Behälters, mittels der an die Schleppöse fixirten Schleppseile, während die gleichzeitige Loslösung des biegungsfähigen

145 Rohres erfolgt, sowohl wegen des

Wasserdruckes auf dem Boden des Rohres (3) als auch wegen der Viskosität desselben Wassers, und auf Grund der Spannung zwischen dem Boden des Rohres und der Boje, zu welcher

150 der äussere Sackboden mittels vier

Befestigungsbolzen (31 ,21 ' ,32,32* ) haftet, wobei die Verbindung mit der Boje noch leichter erfolgen kann durch eine manuelle Loslösung eines kleinen Stückes vom Rohr

155 durch Ziehung am ensprechenden

Befestigunsring (30). Die Figur zeigt das andere Ende des Behälters bei der entgegengesetzten Seite, derjenige welcher vom Rohrboden umgewölbt ist. Auf dieser Seite

160 erfolgt, mittels des Kompressors (10), der

Einlass der für die Füllung notwendigen Gassmenge durch die Füllunskapsel (6.2) und den entsprechenden Injektor (7.1) währenddem das Dichtungsventil (8.1) und das

165 Ueberdrucksventil (11) ein kostantes und kalibriertes Starrheitsniveau des Rohres garantieren. Pressluft, welche den asymmetri¬ schen oberen Raum besetzten wird, der sich innerhalb des Rohres befindet und als Dach

170 die Wand des biegungsfähigen Rohres und als

Boden die flexible Scheidewand hat. Zur Sicherung für das Zusammenhalten der Vorrichtung sorgen einerseits die Befestigung des biegungsfähigen Rohres am Boden des

175 peripherischen Raumes (4), andererseits ein beweglicher Verschluss.

in Figur nicht sichtbar.

Der peripherische Raum (27), gefüllt mit dem auf sich zusammngefaltenen, zweiräumigen,

180 biegungsfähigen Rohr ist mit einer

hermetischen Verschlussplatte (37) ausgerüstet auf dessen Oberfläche sich vier

Kupplungslöcher befinden, von denen zwei (33,33*) in Figur, sichtbar sind.

Fig.2

185 Stellt den Behälter dar (1), welcher eher eine zylindrische Form hat und in seinem Innern das auf sich selbts zusammenfaltene biegungsfähige Rohr (2) trägt, welches seinerseits die ebenfalls auf sich selbst

190 zusammengefaltene Scheidewand (2') in seinem

Innern hat, welche die beiden oberen und unteren asymmetrischen Kammern bildet, von denen die obenstehende (50) mit Pressluft und die untenstehende (51) mit Wasser gefüllt

195 werden. Die Oeffnung (4) des biegungsfähigen

Rohres haftet hermetisch am Behälter während dessen Sackboden (3) derart gelagert ist, dass er als erster am anderen Ende des Behälters ausgestossen wird, welcher mit

200 einem Deckel (5) versehen ist.

Das andere Ende, mit einer Verschlussplatte ausgerüstet (37) , welche auf ihrer Oberfläche zwei von total vier Kupplungslöchern aufweist, hat die Funktion als Dichtung den

205 Druck zu halten und besitz zwei

Füllungskapseln (6.1, 6.2) und zwei Injektoren (7.1.7.2) mit der Aufgabe des Transfers der notwendigen Gasmenge (z.B. Luft) in die obere Kammer (50) und von

2io Flüssigkeit (z.B. Wasser)in die untere Kammer

(51). Dazu bestimmte Ventile (8.1,8.2) gewähren die Dichtheit, wenn die Injektoren herausgeholt werden. Ein Ueberdruckventil (11) hält innerhalb des Rohres den

215 gewünschten Druck.

Die notwendige Energie für das Zuführen der Füllungs-und Ballast Elemente wird von den Transportmitteln geliefert, welche an Bord auch das notwendige Pumpwerk (9) und die not- 220 wendigen Kompressoren (10) haben.

Fig.3

Schildert das Ende des Behälters (1) aus welchem das biegungsfähige Rohr (2) heraus¬ kommt infolge des Nachschleppens im Wasser desselben Behälters (1) mittels der Schlepp- 225 Ösen (34,34* ) .

In der Figur ersichtlich sind der zentrale Raum (26), das biegungsfähige Rohr (2), wel¬ ches in seinem Innern die flexible Scheidewand (2) enthält, beide in sich selbst 230 zusammengefaltet.

Fig.4

Zeigt die beiden übereinanderliegenden Kammern (50,51), innerhalb des biegungsfähigen Rohres, welches starr ist, weil die obenliegende Kammer (50) sich über

235 dem ihm zuständigen Raum ausgedehnt hat, da die Pressluft den durch eine unvollständige Wasserfüllung des untenliegenden Raumes, (51) den frei gebliebenen Raum okkupiert hat. Die flexible Scheidewand (2*) erscheint deswegen

240 runzelig und zusammengefaltet in den Regionen, welche enfernt von den Sackwänden liegen.

Fig.5

Beschreibt eine dazwischenliegende Situation des "biegungsfähigen Rohres (2), wobei die un- 245 tenliegende Kammer (51) schlaff ist, weil noch unvollständig mit Wasser gefüllt, die flexible Scheidewand (2*) wurde also noch nicht nach unten angespannt wegen der aus dem

Injektor (7.1) kommenden und für den 250 obenstehenden Raum (50) bestimmte Pressluft.

Fig.6

Zeigt das Ende des Behälters auf der Seite des Einganges und insbesondere den beweglichen Verschluss (38) für die Dichtmachung des zentralen Raumes, zusammen

255 mit dem Befestigungsring (39), anschliessend das vollständig ausgezogene Rohr, das infolge des Abschleppens durch die Schleppösen (34,34') die ganze gewünschte Wassermenge bekommen hat. Ebenfalls sichtbar ist die

260 Verschlussplatte (37) auf derer Oberfläche, wo sich vier Kupplungslöcher (33,33* ,34,34' ) und der Injektor (7.1) befinden.

Figur 7

Beschreibt eine Gesamtsituation in welcher die Vorrichtung, nach Patentanspruch, eine

265 Verunreinigungsschutzsperre zu bilden im

Begriffe ist, welche aus einem flexiblen, teils mit Gas und teils mit Flüssigkeit zu füllendem Rohr (2) besteht. Vordergründig bekommt ein Behälter (1 ) Wasser in seinen

270 zentralen Raum (26), mittels eines von zwei

Schleppseilen (42,43) bewirkten Schleppmanöver. Die zwei Schleppösen sind nicht sichtbar, weil das System halb eingetaucht ist. Eine Boje (40) auf deren

275 Oberfläche zwei (33,33') der vier

Kupplungslöcher erscheinen, erleichtert zusammen mit dem im zentralen Raum eingedrungenen Wasser die Loslösung des Rohres. Ebenfalls sichtbar sind die zwei

280 Löcher desselben Types auf der Ver¬ schlussplatte (37) bei der Behälteröffnung (1).

Fig.8

Zeigt einen Behälter nach Patentanspruch 2 welcher, ein im perypherischen Raum (27) zu- sammengefalltenes Rohr enthält (2) in dessen 285 Innern sich ein biegungsfähiger Sack (2'') befindet und am unteren, perypherischen Raum selbst befestigt ist. Im Zentrum steht der innere Raum (26), der von einem biegungsfähigen Rohr (2) umhüllt ist.

Fig. 9

290 Beschreibt ein Stück der Verunreinigungs¬ schutzsperre, welche sich aus einer Boye (40) zusammensetzt mit dem biegungsfähigen Rohr (2), welche sich in starrer Ausdehnug befindet auf Grund von zweierlei Füllungen:

295 Flüssigkeit-Gas. Das Stück endet mit dem Behälter (1), welcher auch als Schwimmkörper konzipiert wurde.

Aus ihm kommt ein anderes Stück Rohr heraus, welches aus dem darauffolgenden Behälter 300 ausgestossen wurde.

Fig. 10

In dieser Figur ist das Rohr in einer expandierenden Phase sichtbar, mit dem Behälter im schwimmendem Zustand, ersichtlich sind die Dichtungsventile (8.1,8.2) und die 305 Scheidewand (2').

Fig.11.

Zeigt einen autonomen Behälter auf Grund einer Gasflasche, welche mittels eines Ventils (13) arbeitet.




 
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