-
Die
Erfindung betrifft ein Koppelsystem für eine Heißvorrichtung für Boote.
-
Das
schnelle Aussetzen und Einholen von Booten auf offener See gewinnt
neben der Seenotrettung auch im Zuge militärischer Operationen auf offener
See oder im Bereich von Küsten
bei der Kontrolle von Schiffen zunehmend an Bedeutung. Zur Überprüfung anderer
Schiffe werden dazu Boote eingesetzt. Diese müssen schnell gefiert aber auch
ebenso schnell geheißt
werden.
-
Bekannt
sind Koppelsysteme für
Heißvorrichtungen
für Boote,
die aus einer schiffseitigen Hebevorrichtung und einer bootsseitigen
Aufnahmevorrichtung bestehen. Im allgemeinen ist die schiffseitige Hebevorrichtung
als Öse
und die bootsseitige Aufnahmevorrichtung als Haken ausgebildet. Öse und Haken
müssen
dabei manuell zusammengeführt werden.
Aufgrund der seegangsbedingten Stampf-, Gier- und Rollbewegungen
kommt es zu erheblichen Relativbewegungen zwischen Öse und Haken. Durch
das große
Gewicht des Hakens verbunden mit den unkontrollierten Pendelbewegungen
kann es zu Unfällen
für die
Besatzung des zu heißenden
Bootes kommen.
-
Die
EP 0 230 175 A1 zeigt
ein gattungsgemäßes Koppelsystem,
bei dem die Aufnahmevorrichtung aus einem nach unten geöffnetem
Haken besteht. Während
des Koppelvorganges greift der Haken in die Hebevorrichtung und
wird durch zwei schräg
gegenüberstehende
Backen zentriert. Dadurch wird ein schnelles Eingreifen ermöglicht.
-
Dennoch
muss der Koppelvorgang manuell durchgeführt werden und die bereits
beschriebene Gefährdung
bleibt bestehen.
-
Aus
der
EP 0 223 231 A2 ist
ein weiteres gattungsgemäßes Koppelsystem
bekannt, bei dem die Hebevorrichtung als Doppelhaken ausgebildet
ist und zwei Abrollbügel
aufweist, über
die die Aufnahmevorrichtung des zu heißenden Bootes in einen der Haken
des Doppelhakens rutschten soll. Auch hier erschweren die seegangsbedingten
Relativbewegungen zwischen Doppelhaken und Aufnahmevorrichtung den
Koppelvorgang.
-
Aus
der
US 4 810 017 A geht
ein weiteres gattungsgemäßes Koppelsystem
hervor, bei dem die Hebevorrichtung formschlüssig in eine Aufnahmevorrichtung
eingeführt
und verriegelt oder aus ihr freigegeben wird. Auch hier erschweren
die seegangsbedingten Relativbewegungen zwischen Hebevorrichtung
und Aufnahmevorrichtung den Koppelvorgang. Die Gefährdung für die Besatzung
bleibt bestehen.
-
Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein Koppelsystem für eine Heißvorrichtung derart
auszubilden, dass der Kopplungsvorgang zwischen Hebevorrichtung
und Aufnahmevorrichtung bei seegangsbedingten Stampf-, Gier- und
Rollbewegungen für
die Besatzung sicher und schnell gewährleistet wird.
-
Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein
Koppelsystem für
eine Heißvorrichtung
für Boote gelöst, das
aus einer an einem Seil befindlichen Hebevorrichtung und einer Aufnahmevorrichtung
besteht, derart,
- – dass die Hebevorrichtung
eine Eingreifsonde ist,
- – dass
die Aufnahmevorrichtung formschlüssig zur
Eingreifsonde passt,
- – dass
die Eingreifsonde aus ferromagnetischem Material besteht und eine
Spule beinhaltet,
- – dass
die Aufnahmevorrichtung aus ferromagnetischem Material besteht,
- – dass
die Eingreifsonde und die Aufnahmevorrichtung über eine Einschnappvorrichtung
miteinander verbindbar sind,
- – dass
das Koppelsystem eine Seillösevorrichtung
aufweist, mit der das Seil, an dem die Eingreifsonde hängt, freigebbar
ist,
- – dass
das Koppelsystem eine Messvorrichtung aufweist,
- – dass
die Messvorrichtung mit einer Steuereinheit verbunden ist,
- – dass
die Steuereinheit im Betrieb des Koppelsystems die Seillösevorrichtung
und die Stromzufuhr für
die Spule steuert.
-
Die
Vorteile der Erfindung beruhen zunächst darauf, dass die Hebevorrichtung
nicht als Öse
ausgebildet ist und damit nicht mehr zum Kopplungsvorgang unter
die Aufnahmevorrichtung geführt
werden muss, sondern eine Eingreifsonde ist, die von oben in die
Aufnahmevorrichtung fällt.
Die Aufnahmevorrichtung passt formschlüssig zur Eingreifsonde. Damit wird
eine Zentrierung beim Eingreifen der Sonde in die Aufnahmevorrichtung
erreicht.
-
Die
Eingreifsonde besteht aus ferromagnetischem Material und beinhaltet
eine Spule. Bei Stromdurchfluss durch die Spule bildet sich so ein
Magnetfeld und wird durch das ferromagnetische Material der Eingreifsonde
verstärkt.
Die Aufnahmevorrichtung besteht ebenfalls aus ferromagnetischem
Material. Die Aufnahmevorrichtung tritt daher in magnetische Wechselwirkung
mit der Eingreifsonde. Damit wird erreicht, dass die Eingreifsonde
von der Aufnahmevorrichtung angezogen wird.
-
Die
Eingreifsonde und die Aufnahmevorrichtung sind über eine Einschnappvorrichtung
miteinander verbindbar. Eingreifsonde und die Aufnahmevorrichtung
werden so, wenn sie ineinander greifen, formschlüssig verbunden. Das mechanische
Einhaken hat den Vorteil, dass Eingreifsonde und Aufnahmevorrichtung
sich nicht mehr auseinander bewegen können und die formschlüssige Verbindung
große Kräfte übertragen
kann. Das Koppelsystem weist eine Seillösevorrichtung auf, mit der
das Seil, an dem die Eingreifsonde hängt, freigebbar ist. Damit
wird erreicht, dass das Seil, an dem die Eingreifsonde hängt, dann
freigegeben wird, wenn sich die Eingreifsonde über der Aufnahmevorrichtung
befindet, und somit schnell abgewinscht werden kann. Durch das Magnetfeld
wird die Eingreifsonde dann in den Aufnahmetrichter gezogen. Auf
Grund der Masse und der Beschleunigung der Eingreifsonde fällt die
Eingreifsonde kontrolliert in den Aufnahmetrichter der Aufnahmevorrichtung.
Ein Verfehlen beider Koppelelemente auf Grund der seegangsbedingten
Stampf-, Gier- und Rollbewegungen wird somit verhindert. Das Koppelsystem
weist eine Messvorrichtung auf. Die Messvorrichtung dient zur Bestimmung
des Abstandes in Betrag und Richtung zwischen Eingreifsonde und
Aufnahmevorrichtung.
-
Die
Messvorrichtung ist mit einer Steuereinheit verbunden. Dadurch können die
gemessenen Daten ausgewertet werden. Die Steuereinheit steuert im
Betrieb des Koppelsystems die Seillösevorrichtung und den Motor
des Seils sowie die Stromzufuhr für die Spule. Damit wird erreicht,
dass die Spule der Eingreifsonde bei einem bestimmten Abstand zur Aufnahmevorrichtung
mit Strom versorgt und die Eingreifsonde durch das Magnetfeld in
Richtung Aufnahmetrichter der Aufnahmevorrichtung gezogen wird. Weiterhin
wird über
die Seillöseeinrichtung
das Seil frei gegeben, so dass die Eingreifsonde schnell in den
Aufnahmetrichter abgewinscht werden kann und die Einschnappvorrichtung
in die Aufnahmevorrichtung eingreifen kann.
-
Gemäß einer
Ausgestaltung der Erfindung weist die Eingreifsonde die äußere Form
eines Kegels auf. Diese Form ermöglicht
eine gute Zentrierwirkung zwischen Eingreifsonde und Auffangtrichter.
-
Gemäß einer
weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Eingreifsonde teilweise
die Form einer Halbugel auf. Diese Form ermöglicht ebenfalls eine gute
Zentrierwirkung zwischen Eingreifsonde und Auffangtrichter.
-
Gemäß einer
weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Einschnappvorrichtung
im Bereich der Eingreifsonde mindestens zwei Keile auf. Mit den Keilen
werden Eingreifsonde und Auffangtrichter mechanisch verriegelt.
Durch die formschlüssige
Verbindung ist eine hohe Übertragung
von Kräften
möglich. Die
Keile werden mittels je einer Feder nach außen gedrückt. Dadurch wird ein schnelles,
verzögerungsloses
Eingreifen ermöglicht.
Der Aufnahmetrichter weist eine zu den Keilen korrespondierende
umlaufende Aussparung auf. Dadurch wird die Eingreifsonde mit dem
Aufnahmetrichter fest verkeilt unabhängig davon, ob die Eingreifsonde
am Seil verdreht ist.
-
Gemäß einer
weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Messvorrichtung mindestens
einen Sender zum Senden von Laserstrahlen, einen Reflektorteller
zum Zurückstrahlen
und mindestens einen Empfänger
zum Empfangen der zurückgestrahlten
Laserstrahlen auf. Durch den Laserstrahl kann die exakte Entfernung
zwischen dem Sender und dem Reflektor gemessen werden. Die genaue
Entfernungsermittlung ist entscheidend für die Positionsbestimmung der
Eingreifsonde gegenüber
der Aufnahmevorrichtung und die Steuerung des Seiles.
-
Gemäß einer
weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind Sender und Empfänger an
der Eingreifsonde und der Reflektorteller an dem Aufnahmetrichter
angeordnet. Dadurch ist die exakte Entfernungsermittlung zwischen
Eingreifsonde und Aufnahmetrichter möglich.
-
Im
Folgenden werden verschiedene Ausführungsformen der Erfindung
an Hand der Zeichnungen detailliert beschrieben. Dabei zeigen:
-
1a eine
Eingreifsonde in perspektivischer Darstellung sowie eine Aufnahmevorrichtung in
Schnittdarstellung,
-
1b die
Eingreifsonde mit einer vereinfachten Darstellung der Spule,
-
2 eine
alternative Ausführungsform
der Eingreifsonde, bei der der Eingriffsbereich teilweise die Form
einer Kugel aufweist sowie eine alternative Ausführungsform der Aufnahmevorrichtung,
bei der der Aufnahmetrichter teilweise in Form einer Hohlkugel ausgebildet
ist,
-
3 ein
vereinfachtes Blockdiagramm, mit der Anordnung der Messvorrichtung
und Steuereinheit,
-
4 eine
vereinfachte Darstellung der Eingreifsonde sowie der bootsseitigen
Aufnahmevorrichtung vor dem Koppelvorgang,
-
5 induziertes
Magnetfeld der Eingreifsonde und Anziehung zum Aufnahmetrichter,
-
6 verriegeltes
Koppelsystem mit Eingreifsonde und Aufnahmetrichter.
-
Die 1a zeigt
das Koppelsystem für
eine Heißvorrichtung
für Boote,
das aus einer an einem Seil befindlichen Hebevorrichtung und einer
Aufnahmevorrichtung 6 besteht. Die Hebevorrichtung ist
als Eingreifsonde 2 ausgebildet. Die Eingreifsonde weist im
wesentlichen eine zylinderförmige
Körperform
mit einem kreisrunden Grundriss auf. Die Eingreifsonde 2 ist über ein
Seil 1 mit dem in der 1a nicht
dargestellten schiffseitigen Davit verbunden und wird über einen
ebenfalls nicht dargestellten Motor angetrieben. Die Eingreifsonde 2 hat
im unteren Bereich einen Eingriffsbereich 4. Dieser ist
hier in 1a kegelförmig ausgebildet.
-
In 1a ist
weiterhin die Aufnahmevorrichtung 6 des Koppelsystems abgebildet.
Die Aufnahmevorrichtung ist so ausgebildet, dass sie die Eingreifsonde 2 passgenau
aufnehmen kann. Die Eingreifsonde 2 besteht aus ferromagnetischem
Material. In der Eingreifsonde befindet sich mindestens eine Spule 10.
Diese ist in 1b vereinfacht dargestellt. Die
Spule kann mit Strom versorgt werden. Eine Stromleitungsverbindung
erfolgt über
eine zusätzliche
Funktionsleitung 13. Die Funktionsleitung 13 ist mit
der schiffseitigen Steuereinrichtung (in 1a und 1b nicht
dargestellt) verbunden. Durch das ferromagnetische Material der
Eingreifsonde 2 kann mittels der stromdurchflossenen Spule 10 ein
Magnetfeld erzeugt werden.
-
Die
Aufnahmevorrichtung 6 besteht ebenfalls aus ferromagnetischem
Material und tritt somit mit der magnetisierten Eingreifsonde 2 in
Wechselwirkung. Nach außen
hin kann sie durch eine antimagnetische Schutzschicht isoliert werden.
-
Zur
Kopplung an die Aufnahmevorrichtung 6 ist die Eingreifsonde 2 im
Eingreifbereich 4 mit einer Einschnappvorrichtung 5 ausgestattet.
Die Einschnappvorrichtung weist mindestens zwei Keile auf, die am
unteren Ende beweglich über
ein Drehgelenkt mit der Eingreifsonde verbunden sind. Die Keile
können
durch Federn nach außen
gedrückt
werden.
-
Im
formschlüssig
zur Eingreifsonde ausgebildeten Aufnahmetrichter 8 der
Aufnahmevorrichtung 6 befindet sich eine umlaufende Aussparung 7 für die Einschnappvorrichtung 5 der
Eingreifsonde 2. Die Aussparung 7 ist passgenau
zu den dazu korrespondierenden Keilen der Einschnappvorrichtung 5 ausgebildet.
Während
des Eingreifvorganges werden die Keile der Einschnappvorrichtung 5 von
der Wand des Aufnahmetrichters 8 in die dafür vorgesehenen
Aussparungen im Eingreifbereich 4 gedrückt. Die Federkraft drückt die
Keile der Einschnappvorrichtung 5 anschließend wieder
nach außen
und somit in die Aussparung 7 des Aufnahmetrichters 8.
-
Das
Koppelsystem weist eine Seillösevorrichtung
auf, mit der das Seil, an dem die Eingreifsonde hängt, freigebbar
ist, damit die Eingreifsonde 2 schnell abgewinscht werden
kann. Die Seillösevorrichtung
wird in 3 beschrieben.
-
Die
Eingreifsonde 2 weist im oberen Bereich mindestens zwei
Messvorrichtungen 3 auf, die jeweils eine Sende- und Empfangseinheit
für mindestens
einen Laserentfernungsmesser beinhalten. Um die Position der Eingreifsonde 2 zur
Auffangvorrichtung 6 exakt zu bestimmen, werden die Lasersignale der
Messvorrichtungen 3 von einem Reflektorteller 9 reflektiert.
Der Reflektorteller 9 befindet sich unter Aufnahmevorrichtung 6.
-
Die
Messvorrichtung 3 ist mit einer Steuereinheit verbunden.
Diese wird ebenfalls in 3 beschrieben. Die Steuereinheit
steuert im Betrieb des Koppelsystems die Seillösevorrichtung und die Stromzufuhr
für die
Spule 10.
-
Die 2 zeigt
eine Alternativform des Koppelsystems. Die Eingreifsonde ist im
unteren Bereich teilweise als Kugel 11 ausgebildet. Die
Einschnappvorrichtung 5 entspricht der bereits in 1a Beschriebenen.
Der Aufnahmetrichter 12 der Aufnahmevorrichtung in 2 ist
wiederum passgenau zur Eingreifsonde geformt.
-
In 3 ist
ein vereinfachtes Blockdiagramm mit der Anordnung der Messvorrichtung
und Steuereinheit dargestellt. Die Messvorrichtung 3, die sich
an der Eingreifsonde 2 befindet, ist über die Funktionsleitung 13 mit
der schiffseitigen Steuereinheit verbunden. Über die Steuereinheit wird
die Stromzuführung
für die
Eingreifsonde und Seillösevorrichtung
gesteuert.
-
Es
ist möglich,
eine automatische Seegangsfolgevorrichtung über die Steuereinheit zu regeln,
die einen konstanten Abstand zwischen Eingreifsonde und Wasseroberfläche gewährleistet.
-
Trifft
eines der Lasersignale die Reflektorfläche der bootsseitigen Aufnahmevorrichtung,
gibt die Steuereinrichtung die Stromzufuhr für die Spule frei und aktiviert
die Seillösevorrichtung.
-
Die 4-6 zeigen
einen Eingreifvorgang des Koppelsystems.
-
Dazu
ist in 4 das aufzunehmende Boot in der Nähe der Eingreifsonde 2 dargestellt.
Mit einer Seegangsfolgevorrichtung ist es möglich, dass die Eingreifsonde 2 in
einem konstanten Abstand zur Wasseroberfläche gehalten wird und damit
den seegangsbedingten Stampf-, Gier- und Rollbewegungen des Bootes
folgt. Dabei wird der Abstand zur Wasseroberfläche ständig durch die Messvorrichtung 3 gemessen.
Wenn sich die Eingreifsonde 2 in der Nähe der Aufnahmevorrichtung 6 befindet,
trifft das Lasersignal der Messvorrichtung 3, wie in 4 dargestellt,
auf den Reflektorteller 9 der Aufnahmevorrichtung 6.
Das Signal wird reflektiert, von der Messeinheit aufgenommen und
ausgewertet, und an die Steuereinheit weitergegeben. Die Steuereinheit
gibt darauf hin die Stromzufuhr für die Spule frei und aktiviert
die Seillösevorrichtung.
-
Über das
in 5 dargestellte Magnetfeld wird die Eingreifsonde 2,
die sich in der Nähe
der Aufnahmevorrichtung 6 befindet, in die Richtung des Aufnahmetrichters 8 (1a), 12 (2)
der ferromagnetischen Aufnahmevorrichtung 6 gezogen. Die Eingreifsonde 2 wird
gleichzeitig schnell abgewischt. Dadurch fällt die Einreifsonde 2 auf
Grund ihrer Masse kontrolliert in den Aufnahmetrichter 8 (1a), 2 (2)
der Aufnahmevorrichtung 6. Durch die formschlüssige Ausgestaltung
des Aufnahmetrichters 12 wird die Eingreifsonde 2 dabei
zentriert.
-
Die
Einschnappvorrichtung 5 wird während des Eingreifvorganges
gegen die Federkraft in die dafür
vorgesehenen Aussparungen der Eingreifsonde gedrückt. Sobald die Eingreifsonde 2 in
den Aufnahmetrichter 8 (1a), 12 (2)
der Aufnahmevorrichtung 6 greift, werden die Keile der
Einschnappvorrichtung 5 von den dazugehörenden Federn nach außen in die
Aussparung 7 des Aufnahmetrichters gedrückt, bis diese einrasten. Damit
ist die Eingreifsonde 2 formschlüssig mit der Aufnahmevorrichtung 6 verriegelt.
-
Die
Stromzufuhr kann anschließend
unterbrochen werden. Dies kann automatisch durch die Steuereinheit
oder manuell über
einen dafür
vorgesehenen Ein- und Ausschalter geschehen. Die formschlüssige Verbindung
der Einschnappvorrichtung kann anschließend manuell über eine
Lösevorrichtung
entriegelt werden.
-
- 1
- Seil
- 2
- Eingreifsonde
- 3
- Messvorrichtung
- 4
- Eingreifkörper (Kegel)
- 5
- Einschnappvorrichtung
- 6
- Aufnahmevorrichtung
- 7
- Aussparung
- 8
- Aufnahmetrichter
(kegelförmig)
- 9
- Reflektorteller
- 10
- Spule
- 11
- Eingreifkörper (Halbkugel)
- 12
- Aufnahmetrichter
(halbkugelförmig)
- 13
- Funktionsleitung