DE2226635A1

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Publication number: DE2226635A1
Application number: DE19722226635
Authority: DE
Priority date: 1971-06-10
Filing date: 1972-05-31
Publication date: 1972-12-28
Also published as: JPS5028675B1; US3804251A; CA1028631A; DE2226635B2; HK27178A; DE2226635C3

Description

Patentanwälte DIpL-Inn- Γ". !3EETZ sen.
DlpMrcj. f. ί-AivlPiXCHT

Dr.-In.;. f?. TJ ti ίΐ T Z jr.
β Mün·hon 22, Steinsdorfstr. Hl

65-18.824P(18.825H) 31. 5- 1972

JBF Scientific Corporation, Burlington/Mass. (USA)

Einrichtung zum Aufnehmen und Sammeln von schwimmenden Materialien von der Oberfläche einer Flüssigkeit

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Sammeln von insbesondere Öl, Ölsorbentien oder anderen Schwimmstoffen, von einer Wasserfläche mit Hilfe eines endlosen Materialtransportbandes, welches sich relativ zum Wasser in der Weise bewegt, daß unterschiedlichste flüssige und feste Schwimmstoffe aufgenommen und gesammelt werden. Die Einrichtung befindet sich zweckmäßigerweise auf einem Kran oder Kahn oder einem anderen Schwimmfahrzeug und wird zum Reinigen von beispielsweise Hafenbecken oder Buchten verwendet. Die Erfindung wird für diese Zwecke genauer beschrieben,■obwohl sie vorteilhafterweise auch in anderen Umgebungen eingesetzt werden kann.

Bekannte, mit Endlos-Transportbändern arbeitende Schwimmstoff Sammeleinrichtungen, wie sie in den US-PS 3 31^ 5^0 und 3 314- 5^5 beschrieben sind, sind aufgrund ihrer Ausbildung in der Aufnahmefähigkeit an gesammelten Schwimmstoff in fester oder flüssiger Form begrenzt. Die Wirksamkeit einiger bekannter Konstruktionen wird von der Haftung der Schwimm-

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stoffe am Transportband bestimmt. Bei anderen vorgeschlagenen Ausführungen wird der Schwimmstoff zum Aufnehmen heruntergedrückt und andere erfordern Pumpen zum Sammeln der schwimmenden Materialien. Ferner ist es bekannt, zumindest den Teil von schwimmenden Materialien, der sich vor der Einrichtung befindet, bulldozerartig aufzunehmen, wobei sich jedoch die Wahrscheinlichkeit vergrößert, daß erhebliche Schwimmstoffmengen zur Seite treiben und somit nicht aufgenommen werden. Ein anderer, nach dem Abschöpfprinzip arbeitender Schwimmstof faufnahmeapparat weist eine eingetauchte vordere Lippe oder Planke auf und erfaßt alle Materialien, ob zu sammelnde Schwimmstoffe oder abfließende Flüssigkeit, die sich oberhalb der Planke befindet. Diese Abschöpf-Aufnahmeeinrichtung erfaßt jedoch nur die Schwimmstoffe, die sich oberhalb der Planke befinden und läßt alle die Schwimmstoffe aus, die in einer bestimmten Höhe schweben oder um einen gewissen Betrag in das Wasser eintauchen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung zur Aufnahme von schwimmendem Material von einer Wasseroberfläche zu schaffen, die weitgehend alle festen oder flüssigen Schwimmstoffe erfaßt ohne sie nach seitwärts zu verdrängen, die die Schwimmstoffe ohne nachträglichen Verlust sammelt und die einfach ausgebildet ist und betriebssicher arbeitet.

Die erfindungsgemäße Einrichtung zum Reinigen einer Wasserfläche von Schwimmstoffen umfaßt ein Schwimmfahrzeug, z. B₈ ein Boot, ein um Rollen laufendes endloses Band, dessen Unterband von einer vorderen, oberhalb des Wasserspiegels liegenden Rolle zu einer hinteren Rolle unterhalb des Wasserspiegels läuft. Das Unterband des Materialtransportbandes bildet somit eine nach unten und vorwärts weisende geneigte Fläche,

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die dem Wasser und"dem Schiffskörper ausgesetzt ist₀ Eine behälterähnliche Umfriedung mit offenem Boden befindet sich am Schwimmfahrzeug unmittelbar hinter dem Achterende des Unterbandes. Ein Antriebsmechanismus bewegt das Band derart, daß das Unterband von der vorderen Rolle zur rückwärtigen, eingetauchten Rolle abläuft. Diese Bewegung fördert den in der Fahrbahn des Schwimmfahrzeuges liegenden Schwimmstoff zusammen mit dem Unterband nach abwärts« Es leuchtet ein, daß dies aufgrund von hydrostatischen und hydrodynamischen Kräften geschieht, die den Schwimmstoff gegen das Band drücken. Von der eingetauchten Rollenfläche ab bewegt sich das Band nach aufwärts und entleert den an ihm anhaftenden Schwimmstoff in den Behälter. Wasser, welches ebenfalls in den Behälter gelangt, fließt durch den offenen Boden nach außen. Der Boden weist vorzugsweise eine Leit- oder Stauvorrichtung auf₉ die turbulente Strömungen beruhigt und ein Ausfließen von ^es&nimeltem Schwimmstoff verhindert.

Das Schwimmfahrzeug besitzt vorzugsweise Rumpfwände, die sich zu beiden Seiten längs des Unterbandes erstrecken und einen seitlichen Abfluß der Materialien unterhalb des Bandes verhindern. Das Material-Transportband kann zur Vergrößerung der Anlagerung von Schwimmstoff am Unterband Halteglieder aufweisen. Ferner können die Materialtransportbänder perforiert oder auch undurchlässig sein. Beispielsweise kann das Band große, durchgehende Löcher aufweisen, die Schwimmstoff-Aufnahmetaschen bilden, wobei ferner der Unterteil des perforierten Bandes unterhalb einer festen Plattform gleiten kann, die einen Leckfluß von eingefangenem Schwimmstoff verhindert. Reinigungseinrichtungen, wie Kratzer, Rechen, Rollen und/oder Bürsten laufen an den Materialtransportbändern im Behälter und bringen die am Band haftenden Schwimmstoffe in den Behälter.

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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der Behälterboden mit einer als Ölfänger ausgebildeten Staubzw. Leitvorrichtung versehen. Diese Vorrichtung hindert turbulente Strömungen an einem Herausziehen von einmal gesammelten Schwimmstoffen aus dem Behälter. Der Schwimmstoff gelangt durch diese Stauvorrichtung in den Behälter und Wasser strömt gleichfalls durch diese ab. Am Achternende des Fördererunterbandes wird der Schwimmstoff unter dem Förderer frei und schwimmt auf. Dieser Schwimmstoff gelangt in den Sammelbehälter durch Öffnungen, die vor der Stau- bzw. Leitvorrichtung liegen, ebenso wie durch Öffnungen in der Leitvorrichtung selbst.

Sobald sich die Schwimmstoffe in dem ursprünglich mit Wasser gefüllten Behälter sammeln, wird letzteres verdrängte Das verdrängte Wasser fließt durch die Leitvorrichtung automatisch ab. Daher entwickelt sich kein nennenswerter Druck im Sammelbehälter, wenn dieser sich mit Schwimmstoffen füllt, so daß weitere Schwimmstoffe ebenso leicht aufsteigen können, wie die anfänglich gesammelten. Während des gesamten Betriebes hält diese Stau- und Leitvorrichtung turbulente Flüssigkeitsströme vom Eintritt in den Behälter ab und verhindert dadurch ein Ausfließen bereits gesammelter Schwimmstoffe.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung befindet sich unter der Stau- und Leitvorrichtung eine weitgehend freiliegende Platte, die ein Einströmen von turbulenten Flüssigkextsströmungen in den Sammelbehälter noch weiter vermindert. Diese Platte stellt sicher, daß der Sammelbehälter gegenüber Strömungen isoliert wird, die beim Manövrieren des Fahrzeuges, beispielsweise bei scharfen Wendungen, entstehen»

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Die erfindungsgemäße Einrichtung hat insbesondere den Vorteil einer einfachen Konstruktion der einzelnen Elemente ebenso wie einer äußerst zweckmäßigen Anordnung der verschiedenen Funktionselemente.

Zum besseren Verständnis der Erfindung werden im folgenden Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung genauer erläutertο Es zeigen?

Fig. 1 einen vertikalen Längsschnitt durch einen Schwimmstoff-Sammler mit einem Sammelgefäß für die aufgenommenen Schwimmstoffe gemäß der. Erfindung;

Fig. 2 eine teilgeschnittene Draufsicht auf den Sammler nach Fig. 1;

Fig. 3 eine andere Ausführung des erfindungsgemäßen Schwirr.■-.· stoff-Aufnähme- und -Sammelfahrzeuges im Längsschnitt ;

Fig. k eine weitere Ausführung des erfindungsgemäßen Schwimmstoff-Sammlers im Längsschnitt;

Fig 5a und 5b vergrößerte perspektivische Darstellungen von verschiedenen Teilen und Walzen für den Materialtransport ;

Fig. 6 und 7 teilgeschnittene Seiten- bzw. Frontansichten einer weiteren Ausführung des erfindungsgemäßen Sammlerfahrzeuges.

Die Fig. 1 und 2 zeigen ein Boot 10 mit einem schräg

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nach unten verlaufenden Band 12 für den Materialtransport 14, welches zum Abscheiden der Schwimmstoffe 16 von der Wasseroberfläche und zum Sammeln der Stoffe in einem Sammelbehälter 18 am Bug 10a nach oben aus dem Wasser herausläuft« Das dargestellte Boot 10 besitzt nebeneinander liegende Schwimmkörper 20 und 22, die durch eine Heckwand 24 und einen Mittschiffs-Aufbau 26 miteinander verbunden sind und zusammen einen katameranartigen Rumpf bilden. Der Materialtransport 14 erfolgt kontinuierlich mit Hilfe eines endlosen Bandes, das über Rollen 28 und 30, eine Antriebsrolle 32 und eine Spannungsrolle 3k läuft. Die Rollen besitzen parallele Drehachsen, die horizontal und quer zur Bug-Heck-Richtung des Bootes liegen. Die Rollen 28, TO und 32 sind an den Innenseiten der Bootsrümpfe gelagert und überspannen die Breite zwischen diesen Rümpfen. Die Spannrolle 3k ist ähnlich, jedoch über Momentarme 3^ montiert, wobei jeder dieser Arme drehbar am Schwimmkörper in einer besximniten horizontalen Entfernung von seiner drehbaren Halterung der Rollenwelle 34 angelenkt ist. Die Rolle 28 befindet sich an einer oberen, vorderen Stelle 38 nahe am Bug des Bootes oberhalb der Wasserlinie kO, so daß während der Schwimmstoff-Aufnahme auftreffende Wellen sie nicht überspülen können. Die Rolle 30 liegt an einer unteren, vom Bootsheck entfernten Stelle 42 unterhalb der Stelle 38 und während der Schwimmstoff -Auf nähme ständig unterhalb der Wasserlinie k0. Eine gerade Konstruktionslinie tangiert die unteren Flächen der beiden Rollen 28 und 30 und führt nach schräg abwärts von der Stelle 38 zur Stelle 42. Der Neigungswinkel zur Horizontalen liegt vorzugsweise zwischen 10 und 35 Grad. Es können jedoch auch Winkel im Bereich zwischen 5 und 45 Grad eingestellt werden, wobei im allgemeinen der größere Austrag an gesammelten Schwimmstoff vom Neigungswinkel abhängt. Das

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Das Transportband -1 4 läuft um die Rollen 28 und 30, wobei der untere Bandteil 12 im wesentlichen längs der gemeinsamen Tangente verläuft„ Das Transportband läuft ferner über die Antriebsrolle 32, die oberhalb der Stelle 30 und vorzugsweise auch oberhalb der Wasserlinie 40 liegt. Die dargestellte Antriebsrolle befindet sich um einen geringfügigen Betrag vor der Rolle 30. Die Spannrolle 34 liegt auf dem oberen Bandteil des Transportbandes an, welcher zwischen der Antriebsrolle 32 und der vorderen Rolle 28 läuft₀

Das endlose Band, welches den gezeigten Materialtransport 14 übernimmt, ist weitgehend undurchlässig gegenüber Flüssigkeiten oder den anderen aufzusammelnden Materialien«, Bei dem Ausführungsbeispiel zur Aufnahme von Öl oder anderen festen Substanzen kann der Transport mit Hilfe einer gewebten oder gespritzten Band-Konstruktion oder aber einem fu; beiden Konstruktionen gebildeten Laminat erfolgen. Der eim« Motor und ein Reduziergetriebe umfassende Antrieb 44 ist über ein Antriebsgestänge 46 mit der Walze 32 gekuppelt. Er treibt die Rolle im Uhrzeigersinn (Fig. 1), so daß sich das Transportband.in Richtung der Pfeile 48 bewegt und das Unterband 12 von der Rolle 28 zur Rolle 30 läuft.

Wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt, kann wahlweise ein Bandreiniger 50, beispielsweise in Form eines Kratzers, am Mittschiff s-Rahmen 26 montiert sein, der das am Transportband haftende Material im Bereich zwischen den Rollen 30 und 32 entfernt.

Die Innenwände der Schwimmkörper 22 und die Heckwand 24 bilden drei Seitenwände des Sammelbehälters 18. Diese Wände erstrecken sich von oberhalb der Wasserlinie 40 bis mindestens

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zur untersten Fläche der Rolle 30 und folglich bis zum untersten Punkt des Unterbandes 12« Die Rückwand 52 des Mittschiff s-Aufbaus 26 und die Länge des Transportbandes Ik zwischen den Rollen 30 und 32 bilden die vordere Endwand des Behälters 18. Der Behälterboden weist an seinem vor- *--« deren Teil unmittelbar hinter der Rolle 30 eine freie Öffnung 5^ aufο Ein Staugitter 56 zur Dämpfung der turbulenten Strömungen erstreckt sich zumindest entlang des größeren Teiles des Bodenrestes, wobei die verbleibenden Teile entweder fest verschlossen oder falls gewünscht, für eine Fluldströmung offen sein können. Die Unterseite des Staugitters ist vorzugsweise eben und befindet sich im oder nahe am gleichen horizontalen Pegel wie der unterste Punkt des Transportunterbandes 12, Diese Anordnung verringert Turbulenzen zwischen dem vorderen Ende des Rostes und der Stelle k2 und begünstigt das Eintreten der Schwimmstoffe in den Behälter. Obwohl in der Zeichnung nicht dargestellt, kann das Boot 10 Bllast und beliebige Schraubeneinrichtungen von herkömmlicher Bauart aufweisen.

Das Schwimmstoff-Aufnahme-Fahrzeug 10 arbeitet durch Herabziehen der Schwimmstoffe durch das Unterband des Transportbandes 14 und durch anschließendes Abfördern dieser Stoffe in den Sammelbehälter 18. Eine Pumpe 58 am Fahrzeug pumpt das gesammelte Schwimmstoffmaterial gegebenenfalls aus dem Behälter in einen weiteren Vorratstank. Die Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs 10 drückt die mit dem Unterband 12 in Berührung kommenden Schwimmstoffe allmählich unter die Wasserlinie 40. Die Schwimmstoffe üben dann einen Druck auf das Transportband aus. Dieser Druck ermöglicht den weiteren Transport der Schwimmstoffe unter der Wasserlinie kO und den Transport, wenn es die Rückseite der untersten Rolle 30 er-

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hat. Demnach werden die Schwimmstoffe am Transport-Unterband durch eine Kombination von hydrodynamischen und hydrostatischen Drücken gehalten, so daß sie sich mit dem Band bewegen, wenn dieses von der vorderen oberen Rolle 28 zur unteren Rolle 30 läuft. Der Antrieb kk treibt das Transportband 14 im allgemeinen mit einer Geschwindigkeit an, die teilweise von der Reisegeschwindigkeit des Fahrzeuges abhängt, wobei zu berücksichtigen ist, daß die horizontale Komponente der Transportgeschwindigkeit praktisch ebenso groß ist wie die Geschwindigkeit des Bootes im Wasser«, Unter diesen Bedingungen treten nur geringe Relativbewegungen zwischen dem Transport-Unterband 12 und dem umgebenden schwimmstoffhaltigen Wasser auf. Das erfindungsgemäße Verfahren kann jedoch auch mit einer größeren oder kleineren Transportgeschwindigkeit gegenüber der Fahrzeuggeschwindigkeit durchgeführt werden. Mit der dargestellten Ausführung kann die Aufnahme von Schwimmstoffen, wie beispielsweise Öl oder Ölsorbentien mit einer Transportgeschwindigkeit zwischen 0,5 und 5»0 ft/sec durchgeführt werden.

Ab einem bestimmten Punkt längs des Transportbandes 12 erstrecken sich die inneren Seitenwände der Bootskörper 20 und 22 tiefer in das Wasser als das Band, und achtern der Stelle kZ reichen sie tiefer als das Band an dieser Stelle. Die Teile der Schwimmkörperseitenwände unterhalb des Unterbandes hindern die vom Band zugeführten Schwimmstoffe am Abfließen oder an anderen seitlichen Bewegungen, z. B. Seitenströmungen, während des Transportes und somit am "Ausströmen" unter das Band. Statt dessen bleibt der Schwimmstoff aufgrund des von den Schwimmkörper-Seitenwänden eingeschlossenen Kanals unter dem Transport-Unterband.

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Ab der unteren Stelle k2, an welcher das Unterband des Materialtransportes endet und der Transport nach aufwärts beginnt, wird der eingeschlossene Schwimmstoff nicht länger in das Wasser gedrückt, sondern er wird freigegeben und steigt aufgrund seiner Schwimmfähigkeit auf. Wie in Fig«, 1 gezeigt, fließt eine große Schwimmstoffmenge durch die Öffnung 5k in der Front des Staugitters in den Behälter. Weitere Anteile an Schwimmstoffen werden mit dem Wasserstrom nach achtern getragen und gelangen beim Aufstieg durch das Staugitter in den Behälter« Das Staugitter versieht daher den Behälter mit einem großen offenen Bodenbereich, durch den Schwimmstoffe in den Behälter eintreten können, wodurch sich die Menge der vom Förderer eingesammelten Schwimmstoffe, die sich im Behälter sammelt, vergrößert. Die Öffnung 5^, die ein Teil des Staugitters sein kann, wird groß genug gehalten, um das Einführen auch großer Stücke fester Schwimmstoffe, beispielsweise Holz, in den Behälter zu gestatten. Die in den Sammelbehälter 18 gelangten Schwimmstoffe steigen in diesem bis zur Wasseroberfläche auf» Wie oben gezeigt, verläßt das durch die in den Behälter einströmenden Schwimmstoffe verdrängte Wasser diesen durch das Staugitter 56.

Das Staugitter dämpft turbulente Wasserströmungen, die Schwimmstoffe aus dem Behälter wieder herausziehen könnten. Das dargestellte Staugitter ist ein Honigwaben-Gitter aus aufrechtstehenden oder hochkantigen Streifen. Andere Konstruktionen und Ausführungen können als Stauwerk verwendet werden, mit dem Ziel, dem Schwimmstoff den Eintritt in den Behälter zu erlauben und Wasser in oder aus dem Behälter ein- bzw. abfließen zu lassen, und zwar in Abhängigkeit von der Höhe der gesammelten Schwimmetoffschicht, und mit der

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"weiteren Aufgabe W3.sserströme zu dämpfen, durch die bereits gesammelter Schwimmstoff aus dem Behälter abgezogen werden könnten« In einer weiteren Ausführung kann das Staugitter aus ähnlichen Streifen bestehen, wie sie in der.Zeichnung dargestellt sind, die sich jedoch nur in einer einzigen Richtung, quer zur Bewegungsrichtung .des Fahrzeuges erstrecken., wobei auch andere als diese Konstruktionen mit herkömmlichem Gitter eingesetzt werden können.- Ferner können sich die Leit- oder Stauöffnungen progressiv längs der Spannweite der Stauv or richtung von der Stelle 42 nach achtern verkleinern,, Die in den Fig. 1 und 2 gezeigte Stau- bzw. Leitgittereinrichtung ist mit Öffnungen von 5 - 20 cm längs jeder Seite versehen und besitzt eine Höhe zwischen dem einen bis dreifachen dieser Dimension.

Wie oben ausgeführt^ umfassen die mit Hilfe des Fahrzeuges 10 gemäß der Figuren 1 und 2 gesammelten Schwimmstoffe feste und flüssige Materialien, einschließlich Öl, Öl-Sorbentien und eine große Anzahl von anderen schwimmenden Flüssigkeiten und festen Materialien. Der Abstreifer 50 entfernt jeden anhaftenden oder anderweitig mitgenommenen Schwimmstoff vom Transportband 12 nachdem dieses die Unterrolle 30 umlaufen hat und bevor es zur Antriebsrolle 32 gelangt. Das vom Abstreifer vom Transportband gelöste Material wird im Behälter 18 gesammelt.

Fig. 3 zeigt ein Schwimmstoff-Aufnahmefahrzeug 6o ähnlich dem Boot 10 in Fig. 1. In diesem Fahrzeug 6o ist ein Transportband 62 über drei Rollen 6k, 66 und 68 gespannt und bildet ein dem Band. 12 gemäß der Fig. 1 ähnliches Unterband 70. Die Rolle 68 ist oberhalb der Rolle 66 und der Wasserlinie angeordnet. Diese Anordnung bildet die gesamte

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Vorderwand des Sammelbehälters 72 durch die Transporting« zwischen den Rollen 66 und 68. Das Fahrzeug 60 weist ferner einen Mittschiffs-Aufbau 74 auf, der einen Vorratstank 75 für den gesammelten Schwimmstoff bildet. Eine Pumpe l6 fördert den Schwimmstoff von dem Sammelbehälter 72 In den Tank 75 über eine Leitung 78, die, wie gezeigt, durch das Band 62 in einen Schwimmkörper 80 führen kann.

Fig. 4 zeigt ein weiteres Schwimmstoff-Aufnahme-Fahrzeug 82, in dem eine große Trommel 84 in Verbindung mit einer vorderen Rolle 86 ein Sammel- bzw. Transportband 88 zur Erzielung einer Bewegung und ein schräg abwärts geneigtes Bandteil 90, welches den Schwimmstoff zu einem Sammelbehälter 92 trägt, antreibt und führt. Eine Brennstoff, Ballast oder das Antriebsaggregat für das Fahrzeug 82 aufnehmende, stationäre Trommel 94 weist drei drehbare Radrollen 96, 98 und 100 auf, die die Förderwalze 84 gegenüber der Innenwalze 94 in Drehbewegung versetzen. Eine Radrolle wird zum Antreiben der Walze 84 und damit des Transportes 88 angetrieben. Ein ähnlicher, 'nicht gezeigter, aus drei Radrollen bestehender Satz ist an dem stationären Walzenrahmen 94 montiert und hält die Walze 84 in einer axial geteilten Stellung von den drei gezeigten Radrollen 96, 98 und 100« In einem vor der Walze 84 und zwischen dem Ober- und dem Unterband des Transportbandes 88 angeordneten Tank 102 wird der von einer Pumpe 104 aus dem Behälter 92 abgezogene überschüssige Schwimmstoff gesammelt.

Das in Fig. 4 gezeigte Fahrzeug 82 besitzt ferner eine Plattform IO6 mit einer durchgehenden Fläche 106a für das Plattenband 90 zwischen der Rolle 86 und der Trommel 84. Die Fläche 106a erstreckt sich im wesentlichen längs der Tangente

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zwischen den unteren Flächen der Trommel 84 und der Rolle 86. Die zylindrische Fläche der Trommel 84 und die ebene Fläche > 106a bilden somit eine im wesentlichen kontinuierliche Fläche, die sich hinter der vollen Länge der Bandtransport-Anlagerung des Schwimmstoffes erstreckt. Wo diese Fläche undurchdringlich für die aufgenommenen Materialien ist, kann das Band eher eine offene als eine durchgehende, im wesentlichen schwimmetoffundurchlässige (Fig. z) Konstruktion aufweisen.

Die Fig. 5a und 5b zeigen offene Konstruktionen des Transportbandes 88. In Fig» 5a ist das Transportband 88 mit Löchern 106 versehen. Die Seitenwände der Löcher vergrößern die Transport anlagerung bei verschiedenen Schwimmstoffen und steigern folglich die Bewegung solcher Schwimmstoffe am Unterband 90 (Fig. k) zum Sammelbehälter 92.

Fig. 5b zeigt eine andere Ausführung eines offenen Transportbandes, wie sie bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendet werden kann. Dieses Transportband 88" besitzt zwei endlose ketten 108 und 110 an den Umfangskanten des Förderers, die durch Querstege 112 in ähnlicher Weise wie bei Kratzförderern miteinander verbunden sind. Diese Quersteg-Konstruktion kann von anhaftendem Schwimmstoff durch eine Bürste 114 (Fig. k) gereinigt werden. Hierzu kann die Bürste entweder fest oder als Drehbürste ausgebildet sein, deren Drehrichtung vorzugsweise der der Walze 84 entgegengerichtet ist. Eine solche Bürste kann selbstverständlich auch zum Reinigen anderer Bändertypen, wie z. B. den in Fig. 2 und 5a gezeigten, verwendet werden.

Das Transportband 88 wird an der Rolle 86 und der Walze

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84 durch Kettenzahnräder 116 (Fig. 5b) angetrieben, die von Fall zu Fall an der Rolle oder an der Walze m.ontiert sind. Tatsächlich kann bei dieser Bandkonstruktion die Rolle 86 einfach die Form von zwei drehbaren Kettenrädern haben, so daß eine Zylinderfläche nicht erforderlich ist. Der Ausdruck "Rollen" wird hierin in einem weiten Sinne gebraucht und umfaßt diese Ausführungen ebenso wie andere drehbare Transportbandführungen und Antriebsräder.

Alternativ zur Montage der Materialtransporteinrichtung und des Sammelbehälters auf einem in der Zeichnung dargestellten Boot oder anderem Fahrzeug können auch andere Konstruktionen zur Durchführung gelangen. Z. B, können für einen Materialtransport gemäß der Erfindung Spieren oder andere Ausleger eines Bootes vorgesehen sein, die einen nach abwärts geneigten Unterförderer im Vorderteil eines Schwimmstoff-Sammelbehälters bilden.

Die Fig. 6 und 7 zeigen ein weiteres Schwimmstoff-Sammel» fahrzeug 110 gemäß der Erfindung. Ebenso wie die Ausführungen nach den Fig. 1-4 hat das Fahrzeug 110 ein vorderseitig geneigtes Transportband 112, welches Schwimmstoffe von der Wasserfläche 114 nach unten unter die Oberfläche fördert und sie in den Einlauf eines Sammelbehälters 116 entleert. Das unterste Ende des Transportunterbandes 112 befindet sich in der gleichen Höhe und unter einem bestimmten Abstand vor einer Stau- bzw. Leitvorrichtung, die sich quer zum Behälterboden erstreckt und ein Abströmen von gesammeltem Schwimmstoff nach unten aus dem Behälter heraus verhindert.

Das Fahrzeug 110 weist gegenüber den Ausführungen der Fig. 1 - 4 zwei Besonderheiten auf. Die eine besteht im Vor-

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handensein einer Bodenplatte 120 in einem bestimmten Abstand zu der Stau- bzw. Leiteinrichtung 118 und die andere in einer vollständigen Trichterform des Sammelbehälters 116.

Die trichterartige Geometrie des Sammelbehälters treibt den Schwimmstoff im Behälter zu einem relativ schmalen Fangraum 122 an der Behälterspitze. Ein Pumpsystem 124 saugt die pumpfähigen Schwimmstoffe aus dem Fangraum des Behälters zu zweckmäßigerweise in den Fahrzeugschwimmkörpern liegenden Vorratstanks. Diese Anordnung verringert die Möglichkeit, daß das Pumpsystem bei relativ rauher See Wasser mit aus dem Behälter absaugt. Demgemäß verringert sich auch das Schwimmstoffvolumen, das im Behälter verbleiben muß, um ein Erfassen von Wasser beim Abpumpen der "Schwimmstoffe zu verhindern«

Wie aus den Fig. 6 und 7 im Einzelnen hervorgeht, ist dehorizontale Querschnitt des trichterförmigen Sammelbehältern 116 am kleinsten an der Spitze und am größten am Behälterboden. Der horizontale Querschnitt des Behälters verringert sich progressiv in seiner Höhe zumindest am- oberen Behälterteil, um eine tunnelartige Konstruktion zu ergeben. Es ist jedoch nicht notwendig, daß auch die Behälterseitenwände asymetriseh nach schräg einwärts geneigt sind, da der Trichter nicht symetrisch sein muß, um die obigen Vorteile zu verwirklichen.

Bei der Ausbildung nach den Fig. 6 und 7 ist die Bodenplatte 120 zur Verhinderung von Trubulenzen oder anderen Strömungen vorgesehen, die von der Leit- und Stauvorrichtung 118 nicht unterdrückt werden können und sich mit den gesammelten Schwimmstoffen vermischen. Gerade solche Strömungen können den Anteil an in den Behälter eingetretenen Schwimm-

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stoffen verringern und diese durch die Leitvorrichtung aus dem Behälter abziehen. Darüber hinaus verringern die Leitvorrichtung 118 und die Bodenplatte 120, die in Wirklichkeit eine weitere Leitvorrichtung darstellt, die Turbulenz im Behälter, mit dem Ergebnis, daß. eine hochgradige Gewichtsabscheidung zwischen dem gesammelten Schwimmstoff und dem Wasser im Behälter stattfindet.

Die Platte 120 kann entweder wasserundurchlässig, z. B. aus einem Metall, oder porös sein, solange sie Strömungen blockiert. Vorzugsweise überspannt die Platte die Fahrzeugbreite zwischen den beiden Schwimmkörpern 126 und 128 und erstreckt sich zumindestens längs der Behälterbodenlänge. Wie gezeigt, kann die Platte auch bis zum Fahrzeugheck reichen. Es kann ferner wünschenswert sein, die Platte 120 mit einem vorderen Ansatz 120a zu versehen, wie er in Fig. 6 gestrichelt dargestellt ist.

Die gezeigte Platte 120 verläuft von der Vorderseite des Behälters 16O bis zum Fahrzeugheck und erstreckt sich parallel zur Wasserlinie 130t so daß sie unter einem gleichbleibenden Abstand unterhalb des flachen Bodens der Leitvorrichtung 118 liegt. Diese Konstruktion gestattet einen Durchfluß 132 zwischen der.Platte und der Leitvorrichtung von im wesentlichen gleichbleibendem vertikalen Querschnitt* Alternativ-Konstruktionen sind jedoch möglich. Eine Möglichkeit besteht darin, die Platte gegenüber der Fahrzeugfläche so anzuordnen, daß sie gegeneinander längs der Fahrzeuglänge divergieren. Dadurch bildet sich ein Durchfluß 132 von sich progressiv vergrößernder Höhe entlang der Fahrzeuglänge, wodurch sich der Eintritt an Schwimmstoffen in dem Behälter eher vergrößert als der Abtrieb auf dem gesamten Fahrweg.

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Der minimale Abstand der Vorderkante der Platte 120 unter dem Transportband und der Stauvorrichtung wird so gewählt, daß zumindest angenähert der gesamte, vom Tranaportunterband mitgeführte Schwimmstoff in den Durchfluß 132 eintreten kann. Im allgemeinen wird der Abstand andererseits auf einem Minimum gehalten, so daß sich die Platte geringfügig pberhalb der Unterkante der Schwimmkörper 126 und 128 befindet. Als Richtwerte für den Abstand können vorzugsweise 10 - 30 cm bei einem Fahrzeug von ca. 12m Länge gelten. Zum Aufsammeln und Fördern von verschiedenartigen Schwimmstoffen bei unterschiedlichem Wetter und Wasserverhältnisse kann es wünschenswert sein, die Platte 120 zur Erzielung einer wahlweisen Be-wegung zu montieren, um sie Anheben oder Absenken zu können und den Behälterboden durch Heranziehen der Platte an die Leit- bzw. Stauvorrichtung wirksam zu verschließen, oder den Winkel der Platte gegenüber dem Fahrzeug 110 zu ändern«,

Die Anordnung der Platte 120 isoliert darüberhinaus den Sammelbehälter 116 gegenüber Strömungen, die bestrebt sind, sich mit den gesammelten und gespeicherten Schwimmstoffen zu vermischen. Die Platte blockiert somit gegenüber der Vorwärtsbewegung des Fahrzeuges nach seitwärts gerichtete Strömungen, die beim Manövrieren auftreten können. Die Platte ist ferner gegenüber Strömungen wirksam, die bei der Vorwärtsbewegung des Fahrzeuges 110 und beim Rollen und Stampfen des Schiffes in schwerer See auftreten können. Es ist mitunter wünschenswert, den Behälter bei schwerer See in dieser Weise zu schließen - im Gegensatz zu früheren Schwimmstoff-Aufnahme einrichtungen -, so daß die erfindungsgemäße Einrichtung auch bei schwerer See eingesetzt werden kann. Dies geschieht dadurch, daß bei der erfindungsgemäßen Einrichtung die aufzunehmenden Schwimmstoffe zuerst eingetaucht und sie

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vollständig isoliert von der Wellenoberfläche gesammelt werden.

Es ist offensichtlich, daß die oben erklärten Einrichtungen wirksam in der in der Beschreibung dargelegten Weise arbeiten. Da verschiedene Abänderungen in den obigen Konstruktionen, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen, möglich sind, sind alle in der obigen Beschreibung oder in den Zeichnungen wiedergegebenen Merkmale lediglich als Erklärungshilf-en und nicht als Begrenzungen des Schutzumfanges anzusehen.

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Claims

222Θ635 Patentansprüche

1.!Einrichtung zum Aufnehmen von schwimmenden Materialienvon der Oberfläche einer Flüssigkeit, gekennzeichnet durch Mittel (lh, 62, 88) für einen endlosen Materialtransport, bestehend aus einem Oberband (48, 62, 88) und einem Unterband (12, 70, 90), die sich zwischen zwei horizontal voneinander getrennten Stellen (28» 305 6k, 66) erstrecken, wobei von der ersten Stelle (28, 6h) zur zweiten Stelle (30, 66) das Unterband nach schräg abwärts in Laufrichtung geneigt ist und seine Dimension senktrecht zum horizontalen Abstand zwischen der ersten und der zweiten Stelle eine im wesentlichen horizontale Ebene ist; durch Antriebsmittel zur Durchführung des Transports, wobei die Bewegung des Unterbandes von der ersten Stelle zur zweiten erfolgt; durch Trag- und Stützelemente (28, 30, 32,.Jh), die das Unterband (12) an der ersten Stelle oberhalb und an der zweiten Stelle unterhalb des Flüssigkeitsspiegels halten; und durch einen Materialsammelbehälter (18, 72, 92) dessen vertikale Seitenwände sich von oberhalb des Flüssigkeitsspiegel bis unter diesen erstrecken und an denen die Trag- und Stützelemente an der Seite der zweiten Stelle montiert sind und der eine Schwimmstoff-Durchflußöffnung an seinem Boden jenseits der zweiten Stelle aufweist, die für einen Materialeintrag durch Aufschwimmen der Schwimmstoffe nach Lösen von dem Unterband unmittelbar hinter der zweiten Stelle angeordnet ist*

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Unterband für den Materialtransport gegenüber der

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Horizontalen um einen Winkel zwischen 10 und 35 Grad geneigt ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiteres Band für den Materialtransport vorgesehen ist, welches sich hinter der zweiten Stelle annähernd senk-* recht nach aufwärts erstreckt und das einen Teil der Umfamgswände des Sammelbehälters bildet.

k. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiteres Band nach aufwärts orientiert ist, welches sich von der zweiten Stelle zwischen dem ersten Band und dem zweiten Band erstreckt und daß ferner Transport-Reinigungsorgane im Behälter angeordnet sind, die das vom Band nach aufwärts getragene Schwimm-Material abstreifen.

5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Band, welches hinter der zweiten Stelle durchläuft, nach oben bis über den Flüssigkeitsspiegel erstreckt»

6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung im Sammelbehälter eine schwimmstoffdurchlässige Leit- bzw. Staueinrichtung (56, 118) umfaßt, die eine turbulente Flüssigkeitsströmung durch die Öffnung verhindert.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Leit- bzw. Stauvorrichtung eine untere, im wesentlichen horizontale Fläche aufweist, die in der Höhe des Unterbandes an der zweiten Stelle angeordnet ist.

8. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

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daß die LeIt- bzw. Stauvorrichtung eine untere, im wesntlichen horizontale Fläche aufweist, die in der Höhe des Unterbandes an der zweiten Stelle angeordnet ist.

θ. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß erste und zweite Führungswände an den Tragelementen montiert sind, die sich geschlossen neben den Seiten des Materialtransportes zwischen der ersten und der zweiten Stelle erstrecken und von oberhalb des Flüssigkeitsspiegels bis unter den Teil des Materialtransportes reichen.

9· Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennezichnet, daß der Materialsammelbehälter (116) eine trichterförmige Gestalt besitzt, deren kleinster horizontaler Querschnittsbereich am obersten Ende des Sammelbehälters liegt.

10. Einrichtung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß Pumpen mit dem Behälter verbunden sind, mittels derer zumindest der flüssige Schwimmstoff aus dem Behälter oberhalb des Flüssigkeitsspiegels abgezogen wird.

11. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Stauorgane unter der Behälteröffnung vorgesehen sind, die sich zumindest quer über die Öffnung erstrecken und die die Schwimmstoffe durchlassen, die Behälteröffnung gegen Flüssigkeitsströme jedoch abschirmen.

12. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch sich quer zum Abstand zwischen den beiden Stellen erstreckende Begrenzungswände, die unterhalb des Unterbandes frei von Teilen sind.

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13· Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Leitvorrichtung zum Ableiten von turbulenten Strömungen von der Behälteröffnung vorgesehen sind, die sich quer zum Abstand zwischen den beiden Stellen erstrecken und mit Abstand unter der ersten Stau- bzw. Leitvorrichtung sowie der untersten Lage des Unterbandes an der zweiten Stelle liegen und Öffnungen bilden, die einen Durchfluß der Schwimmstoffe von unterhalb der zweiten Stelle bis zu den zweiten Stau- bzw. Leitelementen zulassen.

14. Einrichtung zum Abschöpfen schwimmender Materialien von einer Wasseroberfläche und Sammeln derselben, gekennzeichnet durch eine erste Rolle mit einer Rotationsachse oberhalb des Wasserspiegels, einer zweiten Rolle, deren Drehachse parallel und mit einem gewissen Abstand zur ersten verläuft, und von der zumindest ein Teil ihrer Oberfläche unterhalb de-Wasserspiegels liegt und deren untere horizontale Tangente sich unterhalb der unteren horizontalen Tangente der ersten Rolle befindet, einem endlosen Materialtransportelement, welches von den Rollen getragen wird, Mittel zum Antrieb mindestens einer der Rollen, so daß sich das Unterband der Materialtransportorgane von der ersten Rolle zur zweiten Rolle nach abwärts bewegt, einem sich von der Wasseroberfläche nach abwärts erstreckendem Sammelbehälter, dessen geschlossene Seitenwände sich unter den Wasserspiegel erstrecken und der Bodenöffnungen für den Schwimmstoffeintritt aufweist * wobei die zweite Rolle derart im Behälter angeordnet ist, daß die von der Wasseroberfläche nach abwärts zur zweiten Rolle transportierten Schwimmstoffe durch die Bodenöffnungen des Behälter bis zu der von den Behälterwänden umgrenzten Wasseroberfläche aufschwimmen und Leitorgane zur Blockierung von turbulenten Strömungen in den Behälter durch seine Bodenöffnungen vorgesehen sind.

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15· Verfahren zum Sammeln von Schwimmstoffen aus einer Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwimmstoffe einem hydrostatischen und hydrodynamischen Druck unter einer nach abwärts geneigten Förderfläche ausgesetzt werden, die ein vorderes Ende oberhalb .des Flüssigkeitsspiegels und ein hinteres Ende unterhalb des Flüssigkeitsspiegeis besitzt und die von dem vorderen Ende- zum rückwärtigen Ende relativ zur Flüssigkeit umgetrieben wird, dadurch den Schwimmstoff von der Oberfläche sammelt und ihn unter der Fördererfläche gegen das rückwärtige Ende fördert, wobei der Schwimmstoff am hinteren Ende durch Aufschwimmen durch die Bodenöffnungen eines Sammelbehälters in diesem gesammelt wird₀

16. Verfahren nach Anspruch 15» dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitsströme am Sammelbehälter beruhigt und abgeleitet werden.

17· Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmstoff nach Durchlaufen des hinteren Fördererendes vom Förderer abgestreift wird»

18. Verfahren nach Anspruch 17» dadurch gekennzeichnet, daß Flüssigkeitsströme am Eintritt in "die Behält er öffnungen gehindert werden.

19· Verfahren nach Anspruch 17» dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter-Boden gegenüber den Fltissigkeitsströmen, die horizontal und quer zum Abstand zwischen beiden Enden der Fördererfläche verlaufen, isoliert wird.

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