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Die
Erfindung betrifft ein Wassergefährt
zur Verladung schwerer Stückgüter nach
dem Oberbegriff des Anspruches 1.
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Aus
der
DE 37 42 949 C2 ist
zunächst
ein Wassergefährt
für den
Transport von Personen bekannt, das mit einer kraftschlüssig feststehenden oder
beweglichen Ladebrücke
mit einem Teil seines Gewichts auf das Festland aufgebracht wird,
um einen Ein- bzw. Ausstieg der Personen zu ermöglichen. Hierfür liegt
die Ladebrücke
beispielsweise an ihrem vorderen, uferseitigen Ende auf einer Ufertreppe oder über feststellbare
Räder auf
einer Rampe auf. Eine Verladung von Gütern mit extrem hohen Gewicht
ist bei einer derartigen Abstützung
einer Lade- oder Verladebrücke
nicht möglich.
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Aus
der
US-A 6,000,358 wiederum
ist eine schwimmfähige Überfahrbrücke für ein Wassergefährt, insbesondere
ein Landungsboot, bekannt, wobei die Überfahrbrücke an dem Wassergefährt angelenkt
ist und über
die Überfahrbrücke eine
Verladung schwerer Güter,
wie z. B. auch Fahrzeugen, möglich ist.
Die Überfahrbrücke der
US-A 6,000,358 ist
dabei derart ausgeführt,
dass sie bei einer Anlandung des Wassergefährts automatisch aufgrund ihres
Eigengewichts und der beschriebenen geometrischen Form uferseitig
aufliegt.
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Die
Verladung von ”schweren”, d. h.
regelmäßig mehrere
zehn bis hundert Tonnen Gewicht aufweisenden Stückgütern auf ein Wassergefährt erfolgt üblicherweise
im Roll- on/Roll-off-Verfahren.
Der international gängige
Begriff Roll-on/Roll-off, kurz RoRo, steht für eine etablierte Technologie,
mit der bei vergleichsweise geringen Investitionen in die Umschlagstechnik
hohe Umschlagsleistungen zu erreichen sind. Dabei wird ein Übergang
zwischen Wassergefährt
und Anlegestelle durch Verladebrücken realisiert,
die üblicherweise
auf eine landseitige Rampe oder Uferbefestigung aufgesetzt sind.
Unter einem Wassergefährt
ist hierbei grundsätzlich
sowohl ein angetriebenes Wassergefährt als auch ein Schiff ohne
eigenen Antrieb, wie z. B. eine Schute oder ein Leichter, zu verstehen.
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In
der Schwergutlogistik bietet das Roll-on/Roll-off-Verfahren durch
die Unabhängigkeit von
den wenigen Ladestellen mit Schwerlastkranausstattung die Möglichkeit
zu einer flexibleren Gestaltung von landseitigem Vor- und Nachlauf,
ggf. unter Ausdehnung des relativen Anteils des vorteilhaften wasserseitigen
Hauptlaufs.
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Grundsätzlich ist
die zulässige
Neigung der Verladebrücken
durch das Steigvermögen
der auf- oder abfahrenden Fahrzeuge begrenzt. Gleiches gilt für Neigungen
der Verkehrsflächen
auf dem Wassergefährt.
Die Einhaltung ausreichender Stabilität von Wassergefährt und
Verladebrücke
während
des Umschlagsvorganges ist eine weitere Voraussetzung für einen
sicheren Roll-on/Roll-off-Umschlag.
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Zur
Realisierung eines Roll-on/Roll-off-Umschlags gibt es zwei grundsätzliche
Ansätze:
- – Das
Wassergefährt
wird freischwimmend an der Anlegestelle fixiert. Änderungen
von Ladungsgewichten und -schwerpunktlagen während des Umschlagsvorganges
werden hydrostatisch durch Änderung
der Schwimmlage kompensiert. Übermäßige Trimm-
und Krängungszustände werden durch
Gegenmaßnahmen
wie das Fluten und Leeren spezieller Ballasttanks ausgeglichen.
Die Verladebrücken
bzw. Verladerampen sind in der Regel in ihrer Neigung flexibel ausgeführt und
ermöglichen
in Grenzen einen Ausgleich der Änderungen
der Schwimmlage des Wassergefährts
sowie von Wasserstandsschwankungen.
- – Das
Wassergefährt
wird teilweise oder vollständig
auf festen Grund oder auf Uferbefestigungen gesetzt, wie dies z.
B. von Landungsbooten und -schiffen bekannt ist. Hierdurch erfolgt
eine Fixierung gegen eine Höhenverschiebung
an der Übergangsstelle
zwischen Anlegestelle und Wassergefährt. Bei vollständigem Aufliegen
des Wassergefährtes
erfolgt auch ein Fixieren der Neigungen des Wassergefährtes. Das
Aufsetzen des Fahrzeuges kann gleichzeitig zu einer Stabilisierung
des Wassergefährtes
gegen seitliches Kippen beitragen. Neigungsvariable Verladebrücken dienen
auch hier zum Ausgleich von Relativbewegungen zwischen Anleger und
Wassergefährt.
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Die
beweglichen, hier als konventionell bezeichneten Verladebrücken bzw.
Verladerampen zwischen Wassergefährt
und Anlegestelle sind im Allgemeinen derart ausgeführt, dass
sie mit einem Ende auf dem Wassergefährt und mit dem anderen Ende auf
dem Anleger aufliegen und den Zwischenbereich als Brücke überspannen.
infolge der Beschränkung der
Rampensteigung können
sich hierbei große Spannweiten
und entsprechend schwere Ausführungen
der Verladebrücken
bzw. Verladerampen ergeben.
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Mit
zunehmendem Verhältnis
von Einzelladungsgewicht zu Eigengewicht des Wassergefährtes wird
es schwierig, den Roll-on/Roll-off-Umschlag in den oben beschriebenen
Konfigurationen sicher abzuwickeln.
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Bei
den im Binnenverkehr begrenzten Abmessungen der Wassergefährte und
den zunehmenden Stückgewichten
im Schwergutverkehr ist es immer weniger möglich, auf- bzw. herunterfahrende Gewichte durch
ein- bzw. austauchendes Verdrängungsvolumen
des Wassergefährtes
und Gegenballasten zu kompensieren und die Neigung der Verkehrsflächen in
den erforderlichen engen Grenzen zu halten.
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Zudem
lassen die Uferverhältnisse
ein vollständiges
Aufsetzen des Wassergefährtes
in der Regel nicht zu, da dies eine spezielle Unterwasserkonstruktion
im Liegebereich des Wassergefährts
erfordert. Weiterhin sind erhebliche Ballastierungen notwendig,
um das Freischwimmen des Wassergefährtes nach der Beladung zu
ermöglichen.
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Eine
weitere Schwierigkeit ist in diesem Zusammenhang, dass das teilweise
Aufsetzen des Wassergefährtes
im Bug- oder Heckbereich eine hohe linienförmige Belastung von Fahrzeugboden und
Untergrund bedingt. Durch das Abrollen des Wassergefährtes während des
Auf- oder Herunterfahrens der Ladungseinheiten kann diese Belastung zu
unbestimmten Auflageverhältnissen
führen.
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Darüber hinaus
nimmt die Steigfähigkeit
von Schwerlastfahrzeugen mit zunehmender Last ab, was regelmäßig durch
längere
Verladebrücken
mit größerer Spannweite
kompensiert wird. Dies führt aber
zu großen
Lasten auf die Verladebrücke
und deren Auflagerungen und bedingt entsprechend aufwendige und
schwere Konstruktionen der Verladebrücke und Auflager. Die Gewährleistung
eines sicheren, festen Gegenlagers der Verladebrücke wird zudem insbesondere
auf Seiten des Wassergefährtes
sehr aufwendig.
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Der
mit wachsenden Einzelgewichten zunehmende konstruktive und operative
Aufwand bei der Anwendung bekannter technischer Lösungen beeinträchtigt die
in der Schwerlastlogistik erforderliche Flexibilität in der
Wahl der Umschlagsstellen und engt damit den Freiraum in der Gestaltung
des Transportweges ein.
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Der
Erfindung liegt daher das Problem zugrunde, ein Wassergefährt zur
Verladung schwerer Stückgüter bei
einem Roll-on/Roll-off-Umschlag bereitzustellen, das hinsichtlich
des Übergangs
zwischen Ufer und Wassergefährt
optimiert ist und die oben genannten Nachteile überwindet oder vermindert.
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Dieses
Problem wird erfindungsgemäß mit den
Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Danach
ist ein Wassergefährt
zur Verladung schwerer Stückgüter bei
einem Roll-on/Roll-off-Umschlag
vorgesehen, wobei die Verladung über
eine Verladebrücke
durchgeführt wird,
die mit einer landseitigen Rampe oder Uferbefestigung verbunden
ist. Erfindungsgemäß weist
das Wassergefährt
als Verladebrücke
eine Überfahrbrücke auf,
die in einer horizontalen Querachse derart mit einem Rumpf des Wassergefährtes gelenkig
verbunden ist, dass während
des Roll-on/Roll-off-Umschlags die Überfahrbrücke auf der landseitigen Rampe
oder Uferbefestigung aufliegt und sich das Wassergefährt wenigstens mit
einem Teil seines Rumpfes auf der Überfahrbrücke aufstützt.
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Damit
wird eine flexible und schnelle Verfügbarkeit bzw. Einsatzbereitschaft
des Wassergefährtes
in der Schwerlastlogistik ermöglicht.
So wird durch das Aufsetzen der Überfahrbrücke auf
die landseitige Rampe sowie die Aufhängung des Wassergefährtes in
einer nur Drehungen in der vertikalen Querachse zulassenden gelenkigen
Verbindung eine Vertikalbewegung (Höhenversetzung) zwischen landseitiger
Rampe, aufliegender Überfahrbrücke und
dem sich aufstützenden
Teil des Rumpfes des Wassergefährtes
beim Auf- bzw. Herunterfahren der Last auf das Wassergefährt verhindert.
Es ist dabei keine direkte Auflage des Rumpfes auf der landseitigen
Rampe oder Uferbefestigung notwendig.
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Weiterhin
wird damit ein sicheres Überfahren der
Trennstelle von Wassergefährt
und Land auch für sehr
schwere Lasten ermöglicht.
Die Anwendung der erfindungsgemäßen Lösung ist
dabei unabhängig davon,
ob es sich bei dem Wassergefährt
um ein Wasserfahrzeug mit eigenem Antrieb oder um ein Schiff ohne
eigenen Antrieb, wie z. B. eine Schute oder einen Leichter, handelt.
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Grundsätzlich ist
die Anbringung der Überfahrbrücke an dem
Wassergefährt
auch seitlich, d. h. zwischen einem sich zwischen Bug und Heck erstreckenden
Bereich des Rumpfes, möglich.
Es ist aber bei der Verladung von schweren Stückgütern, die regelmäßig Gewichte
von mehreren Tonnen aufweisen, Ziel führend, das Be- und Entladen
vom Bug oder Heck her durchzuführen.
Dementsprechend wird es als vorteilhaft erachtet, wenn die Überfahrbrücke am Heck
und/oder am Bug des Wassergefährtes vorgesehen
ist. Diesbezüglich
wäre es
also selbstverständlich
auch denkbar, dass eine Überfahrbrücke am Bug
und eine weitere Überfahrbrücke am Heck
vorgesehen sind. Eine Beladung des Wassergefährts mit Schwergut wäre somit
beispielsweise vom Heck aus möglich,
während
die nachfolgende Entladung am Zielort über den Bug erfolgt.
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Ebenso
wird es bevorzugt, dass sich während
des Roll-on/Roll-off-Umschlags wenigstens das Heck oder der Bug
des Wassergefährtes
auf der Überfahrbrücke aufstützen. So
stützt
sich wenigstens der Teil des Rumpfes auf der Überfahrbrücke auf, an dem die Überfahrbrücke angebracht
ist. Wird eine Überfahrbrücke zwischen
Heck und Bug vorgesehen, wäre
auch ein Aufstützen
von Heck und Bug, also einer Schiffsseite (Back- oder Steuerbord),
auf der Überfahrbrücke möglich.
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Je
nach Anbringungsstelle der Überfahrbrücke wird
es weiterhin bevorzugt, wenn sich die gelenkige Verbindung der Überfahrbrücke mit
dem Wassergefährt über einen
Großteil
der gesamten Länge bzw.
Breite des Wassergefährts
erstreckt. Auf diese Weise kann die Abstützung des Schiffsrumpfes gegebenenfalls
mittels der über
die gesamte Breite der Überfahrbrücke wirksamen
Gelenkverbindung zwischen Rumpf und Überfahrbrücke eine hohe Querstabilität (Kippstabilität) des zu
be- oder entladenden Wassergefährtes
während
des Umschlagvorganges bewirken.
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Hinsichtlich
der eingangs vorgestellten Problematik bei der Verladung schwerer
Stückgüter ist erfindungsgemäß weiterhin
vorgesehen, dass das Wassergefährt
mit der Überfahrbrücke dazu
ausgebildet und vorgesehen ist, dass während des Roll-on/Roll-off-Umschlags eine Überfahrfläche der Überfahrbrücke mit
einer Verladefläche
des Wassergefährts
für die
Aufnahme der schweren Stückgüter nahezu
eine Ebene bildet.
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Hierfür weisen
das Wassergefährt
und die Überfahrbrücke erfindungsgemäß wenigstens
einen Ballasttank auf. Während
mittels des Ballasttanks oder einer Mehrzahl von Ballasttanks maßgeblich
die Schwimmlage des Wassergefährts
verändert
werden kann, ist über
den wenigstens einen Ballasttank oder auch eine Mehrzahl von Ballasttanks
der Überfahrbrücke vorzugsweise
gezielt die landseitige Auflage der Überfahrbrücke zu beeinflussen. So kann
durch die Füllung
der Überfahrbrücke beispielsweise
mit Wasser erreicht werden, dass diese vor der Verladung des Stückguts oder
der Stückgüter in der
gewünschten
Weise sicher aufliegt und das Wassergefährt über die Überfahrbrücke in seiner Position fixiert ist.
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Folglich
sind das Wassergefährt
und/oder die Überfahrbrücke vor
dem Roll-on/Roll-off-Umschlag
erfindungsgemäß derart
ballastierbar, dass während
des Roll-on/Roll-off-Umschlags
die Überfahrfläche der Überfahrbrücke mit
der Verladefläche des
Wassergefährts
nahezu eine Ebene bildet.
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Auch
kann durch Ballastierung während
des Roll-on/Roll-off-Umschlags die Beibehaltung einer nur geringen
Neigung von Verladefläche
relativ zur Überfahrfläche bzw.
einer nur geringen Neigung der Verladefläche und/oder einer die Ladung
dauerhaft aufnehmenden Transportfläche relativ zum Wasserspiegel
gewährleistet
sein.
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Ergänzend sind
daher der sich auf der Überfahrbrücke abstützende Teil
des Rumpfes, z. B. der Bug, und ein frei aufschwimmender Teil des
Rumpfes, der dem sich auf der Überfahrbrücke abstützenden
Teil des Rumpfes gegenüberliegt,
z. B. das Heck, derart ballastierbar, dass der frei aufschwimmende Teil
des Rumpfes während
des Roll-on/Roll-off-Umschlags
eintauchen bzw. auftauchen kann, um eine vorgegebene maximale Neigung
der Verladefläche relativ
zur Überfahrfläche nicht
zu überschreiten. Durch
Ballastierung der als Volumenkörper
ausgeführten Überfahrbrücke und
des Vorschiffes (bzw. Hecks) des Wassergefährtes vor Beginn des Beladevorgangs
und das Eintauchen des frei aufschwimmenden Hecks (bzw. Buges) des
Wassergefährtes während des
Beladevorgangs ist z. B. bei den für Güterschiffe und Leichter (als
Wassergefährte)
im Binnenschiffsverkehr üblichen
großen
Schiffslängen eine
Einhaltung der Steigungstoleranzen auch für das Verfahren sehr großer Lasten
im Roll-on/Roll-off-Verfahren
möglich.
Gleiches gilt sinngemäß für den umgekehrten
Vorgang der Entladung.
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Folglich
ist in einer derartigen Ausführung das
Wassergefährt über die
Gelenkverbindung mit der Überfahrbrücke relativ
zu der aufliegenden Überfahrbrücke um die
Querachse ”schwenkbar”. Eine
Arretierung bzw. Fixierung der Gelenkverbindung wenigstens während des
Roll-on/Roll-off-Umschlags ist alternativ möglich. Aufgrund der damit verbundenen erhöhten Belastung
auf die Gelenkverbindung wird jedoch die zuvor vorgestellte Variante
besonders bevorzugt.
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Die
Steuerung der Ballastierung des Wassergefährts und/oder der Überfahrbrücke erfolgt
bevorzugt wenigstens teilweise durch Sensoren. Dies bedeutet, dass
z. B. der Füllstand
der Ballasttanks sensiert wird und/oder der Füllstand in Abhängigkeit von
einem detektierten Zustand oder einer detektierten Zustandsänderung
automatisch gemessen und ggf. gesteuert wird. So könnte beispielsweise
eine Anlage der Überfahrbrücke an der
landseitige Rampe oder einer Uferbefestigung detektiert werden und daran
anschließend
die Befüllung
der Ballasttanks der Überfahrbrücke erfolgen.
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Zur
Verbesserung der Stabilität
während
des Verladevorgangs sind bevorzugt die Überfahrbrücke und/oder die gelenkige
Verbindung der Überfahrbrücke mit
dem Wassergefährt
dazu ausgebildet und vorgesehen, dass die Überfahrbrücke wenigstens während des
Roll-on/Roll-off-Umschlags flächig
auf der landseitigen Rampe oder der Uferbefestigung aufliegt. Über die
flächige
Auflage der Überfahrbrücke werden
geringere Flächenlasten
vom Wassergefährt
in die landseitige Rampe bzw. Uferbefestigung eingebracht. Eine
aufwendige Verstärkung
der Bodenkonstruktion der Wassergefährtes sowie der landseitigen
Rampe ist somit nicht notwendig. Die Überfahrbrücke kann somit vorzugsweise
in im Wesentlichen übereinstimmender
Weise wie der Rumpf des Wassergefährts bzw. ein Schiffsboden
gefertigt und ausgelegt sein. Auf eine schwere, auf das Überfahren
mit schwersten Lasten ausgelegte, konventionelle Verladebrücke einschließlich der
zugehörigen Bewegungsmechanismen
kann verzichtet werden
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Dabei
kann unter Umständen über eine
entsprechende konstruktive Gestaltung der Verbindung zwischen Überfahrbrücke und
dem Wassergefährt eine
derartige flächige
Auflage realisiert werden. Hierfür
wäre ebenso
die Verwendung geeigneter mechanischer, insbesondere hydraulischer
oder pneumatischer, Vorrichtungen denkbar, die die Überfahrbrücke so einstellen
(z. B. leicht kippen oder neigen), dass sie landseitig flächig aufliegt.
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Alternativ
oder ergänzend
kann über
eine geeignete Ausgestaltung der Überfahrbrücke selbst eine flächige Auflage
gewährleistet
werden. So wird es bevorzugt, wenn die Überfahrbrücke im Wesentlichen eine Keilform
aufweist. Bei dieser laufen dementsprechend die Überfahrfläche und die der Überfahrfläche gegenüberliegende
Unterseite der Überfahrbrücke unter
einem relativ spitzen Winkel in Richtung des Ufers zusammen.
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Zur
weiteren Verbesserung der Stabilität während des Roll-on/Roll-off-Umschlags
weist die Überfahrbrücke vorzugsweise
einen Abschnitt auf, der sich bei Auflage der Überfahrbrücke auf der Rampe oder der
Uferbefestigung wenigstens teilweise unterhalb des Rumpfes des Wassergefährtes erstreckt. Dieser
Abschnitt ist in einem Ausführungsbeispiel
als keilförmiger
Fortsatz an der Überfahrbrücke ausgebildet,
wobei die Seitenflächen
des Keils im Wesentlichen in Richtung des Wassergefährts entsprechend spitz
zulaufen.
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Eine
Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Überfahrbrücke als
ballastierbarer Schwimmkörper
ausgebildet ist. Mit anderen Worten gegebenenfalls zusätzlich zur
Auslegung mit wenigstens einem Ballastkörper ist die Überfahrbrücke insgesamt
schwimmfähig.
Es kann auf dieser Art und Weise erreicht werden, dass die Ladungstragfähigkeit
des Wassergefährtes
nicht oder nur in geringerem Maße
durch das Eigengewicht einer mitzuführenden Überfahrbrücke reduziert wird. Vielmehr
kann eine Überfahrbrücke, die
ihr Eigengewicht trägt,
im Wasser schwimmend beispielsweise mitgezogen werden. Infolge dieser
pontonartigen Ausführung
der Überfahrbrücke ist
die Überfahrbrücke schwimmfähig und
trägt ihr
Eigengewicht größtenteils,
d. h. bis auf einen kleinen Volumenanteil, der durch ein für die Verbesserung
der Fahreigenschaften ggf. erforderliches Anstellen der Rampe austaucht,
selbst.
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Bei
Konstruktionen mit im Fahrtzustand gering über bzw. unter der Wasseroberfläche liegender Oberkante
der im Laderaum befindlichen Rampe (Oberkante Gelenk zwischen Schiffskörper und Überfahrbrücke) sind
Abschottungen gegen ggf. eindringendes Wasser vorzusehen.
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Um
die Verladung durch die Verwendung des Wassergefährts weiter zu flexibilisieren,
wird einer bevorzugten Ausgestaltung vorgesehen, dass die gelenkige
Verbindung der Überfahrbrücke mit
dem Wassergefährt über die
horizontale Querachse lösbar
ausgebildet ist. Dies bedeutet zunächst nur, dass die gelenkige
Verbindung zwischen der Überfahrbrücke und
dem Wassergefährt
lösbar
ist, aber unter Umständen
eine vorgesehene Verbindung zwischen Wassergefährt und Überfahrbrücke weiterhin besteht.
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In
einer Weiterbildung ist es dann zusätzlich vorgesehen, dass die Überfahrbrücke austauschbar ist.
Mit anderen Worten die Überfahrbrücke kann
gegen eine alternative Überfahrbrücke und/oder
gegen eine konventionelle Verladebrücke austauschbar sein. Auf
diese Weise wird eine Flexibilität
gegenüber unterschiedlichen
Uferbedingungen und Ladungskonfigurationen realisiert, da eine Austauschbarkeit von Überfahrbrücken in
unterschiedlicher Ausführung
möglich
ist. Es können
je nach Ausführung
der landseitigen Rampen beispielsweise verschiedene Keilformen der Überfahrbrücke verwendet
werden, um die maximal zulässigen
Steigungsverhältnisse nicht
zu überschreiten.
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Des
Weiteren kann die Überfahrbrücke vor und/oder
nach dem Roll-on/Roll-off-Umschlag von dem Wassergefährt entfernbar
sein. Durch die Möglichkeit
der eventuell nur temporären
Trennung von Wassergefährt
und schwimmfähiger Überfahrbrücke kann
die Länge
des Ladungsträgers
reduziert und somit auch die durch Schleusen begrenzten Hauptabmessungen
(Schiffslänge)
eingehalten werden.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung werden bei der nachfolgenden
Beschreibung von Ausführungsbeispielen
anhand der Figuren deutlich werden.
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Es
zeigen jeweils schematisch:
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1 ein
Ausführungsbeispiel
eines Wassergefährts
vor dem Auffahren bzw. nach dem Herunterfahren der Ladung in Seitenansicht;
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2 das
Wassergefährt
der 1 mit aufgefahrener Ladung;
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3 Seitenansicht
eines Ausführungsbeispiel
eines Wassergefährtes
in Fahrt;
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4 das
Wassergefährt
der 2 in der Draufsicht;
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5 ein
weiteres Ausführungsbeispiel
eines Wassergefährtes
mit einem offenen Laderaum und auf einem Innenboden stehender Ladung
in Seitenansicht;
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6 das
Wassergefährt
der 5 in der Draufsicht;
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7 ein
Wassergefährt
in alternativer Konfiguration mit konventioneller Verladebrücke.
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1 zeigt
in Seitenansicht schematisch ein schwimmendes Wassergefährt 1,
bei dem es sich um einen antriebslosen Leichter oder ein selbst
angetriebenes Schiff handeln kann, in der aufgesetzten Position
vor dem Auffahren bzw. nach dem Herunterfahren einer Ladung. Der
sich zwischen einem Bug 12 und einem Heck 13 erstreckende
Rumpf 10 des Wassergefährtes 1 mit
einer Länge
L liegt teilweise oberhalb eines Wasserspiegels W. Der Rumpf 10 weist eine
ebene Verladefläche 11 auf,
die gleichzeitig die Transportfläche
zur dauerhaften Aufnahme des Stückguts
ist.
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An
dem sich verjüngenden
Bug 12 des Wassergefährtes 1 ist
in einer Querachse 3 eine Überfahrbrücke 2 über eine
Gelenkverbindung 30 angebracht. Über die Gelenkverbindung 30 ist
die Überfahrbrücke 2 um
die Querachse 3 schwenkbar, die senkrecht zu einer vom
Bug 12 zum Heck 13 weisenden Schifflängsachse
verläuft.
Die Überfahrbrücke 2 weist
eine Überfahrfläche 21 auf, über die
hinweg Stückgut
auf das Wassergefährt 1 zu
fahren ist. Die Überfahrbrücke 2 besitzt
weiterhin eine Keilform 2a, so dass die Überfahrfläche 21 und
eine der Überfahrfläche 21 gegenüberliegende
Auflagefläche 20 vom Wassergefährt 1 aus
unter spitzem Winkel in Richtung einer Vorderkante 23 aufeinander
zulaufen.
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Gegenüber der
Vorderkante 23 hat die Überfahrbrücke 2 einen
keilförmigen
Fortsatz 22. Eine Seitenfläche dieses Fortsatzes 22 ist
eine Verlängerung
bzw. ein Teil der Auflagefläche 20.
Der Fortsatz 22 erstreckt sich unterhalb eines Teil des
vorderen Abschnitts 120 des Bugs 12, wenn die Überfahrbrücke 2 soweit
verschwenkt wurde, dass die Überfahrfläche 21 nur
noch eine geringe Neigung relativ zur Verladefläche 11 aufweist. Mit
anderen Worten der keilförmige
Fortsatz 22 bildet zwei einander gegenüberliegende Seitenflächen aus,
die dann unter Wasser also unterhalb des vorderen Abschnitts 120 spitz zusammenlaufen,
wobei eine der Seitenflächen
Teil der Auflagefläche 20 ist.
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In
der 1 ist weiterhin eine landseitige Rampe 4 erkennbar,
die sich mit ihrer relativ zum Wasserspiegel W geneigten Fläche bis
unterhalb des Wasserspiegels W erstreckt. Das Wassergefährt 1 ist mit
dem Bug 12 voraus soweit an das Ufer bzw. an die Rampe 4 herangeführt, das
sich wenigstens ein vorderer Abschnitt 120 des Bugs 12 oberhalb
der Rampe 4 befindet. Der vordere Abschnitt 120 sowie der
Bug 12 selbst berühren
jedoch die Rampe 4 nicht.
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Stattdessen
liegt die mit dem Rumpf 10 des Wassergefährtes 1 verbundene Überfahrbrücke 2 mit der
Auflagefläche 20 flächig auf
der landseitigen Rampe 4 auf. Auf Grund der Keilform 2a liegt
die Überfahrbrücke 2 auf
der schrägen
Rampe 4 auf und die Überfahrfläche 21 verläuft nahezu
parallel zum Wasserspiegel W. Der Rumpf 10 des Wassergefährtes 1 stützt sich
nur am mit der Überfahrbrücke 2 verbundenen
Ende, dem Bug 12, über
die Gelenkverbindung 30 auf der Überfahrbrücke 2 auf und schwimmt ansonsten
frei.
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Die
Aufstützung
des Bugs 12 auf der Überfahrbrücke 2 wird über entsprechende
Ballastierung des Bugs 12 erreicht. Ebenso ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel
die Überfahrbrücke 2 selbst
mit einem Ballasttank oder einer Mehrzahl von Ballasttanks (nicht
dargestellt) versehen, um sie in der dargestellten Weise vor einem
Roll-on/Roll-off-Umschlag
auf der Rampe 4 aufliegen zu lassen. Hierzu wird beispielsweise
vor dem Roll-on/Roll-off-Umschlag
das Wassergefährt 1 mit
dem Bug 12 voraus und abgesenkter oder schwimmender Überfahrbrücke 2 an
die Rampe 4 herangefahren. Liegt die Überfahrbrücke 2 mit ihrer Auflagefläche 20 an
der Rampe 4 an, wird die Überfahrbrücke 2 an der Rampe 4 gesichert.
Vorliegend wird die Überfahrbrücke 2 hierzu über Ballasttanks
mit Wasser befüllt
und sichergestellt, dass die Auflagefläche 20 flächig auf
der Rampe 4 anliegt. Gleichzeitig oder anschließend werden die
Balllasttanks des Wassergefährts 1 befüllt, so dass
sich der Bug 12 auf der Überfahrbrücke 2 aufstützt.
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Natürlich sind
entsprechende Variationen dieses Anlegevorgangs möglich, indem
z. B. das Wassergefährt 1 mit
einer bereits teilweise ballastierten Überfahrbrücke 2 an die Rampe 4 herangefahren wird
oder eine entsprechend ausgelegte Überfahrbrücke 2 nicht flächig sondern
nur mit davor vorgesehenen Abschnitten der Auflagefläche 20 auf
der Rampe 4 aufliegt.
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Die Überfahrfläche 21 der Überfahrbrücke 2 bildet
in der gezeigten Darstellung der 1 mit der Verladefläche 11 des
Weiteren nahezu eine Ebene. Dies bedeutet, dass die Überfahrfläche 21 und
die Verladefläche 11 nur
wenige Grad relativ zueinander geneigt sind, um beim Be- und Entladen
von Stückgütern innerhalb
der Steigungstoleranzen zu bleiben. Dies wird durch entsprechende
Ballastierung des Wassergefährts 1 und
der Überfahrbrücke 2 sowie die
Gestaltung der Gelenkverbindung 30 auch während des
Roll-on/Roll-off-Umschlags
realisiert, wie nachfolgend weiter ausgeführt wird.
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Beim
Beladen des gezeigten Wassergefährts 1 mit
schwerem Stückgut
von dem sich aufstützenden
Bug 12 her wird das Wassergefährt 1 mit seinem frei
aufschwimmenden Heck 13 weiter eintauchen, je weiter ein
schweres Stückgut
in Richtung des Hecks 13 verfahren wird. Mit anderen Worten
bei der Beladung mit schwerem Stückgut
sinkt das Heck 13 ab und der Rumpf 10 wird um
die Querachse 3 ”verschwenkt”.
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Unter
Umständen
kann so durch das Verfahren des Stückguts während des Roll-on/Roll-off-Umschlags das
Aufstützen
des Bugs 12 auf der Überfahrbrücke 2 negativ
beeinflusst werden, da bei einem Senken bzw. Eintauchen des Hecks 13 der
Bug 12 zu stark angehoben werden bzw. auftauchen könnte. Dementsprechend
sind die vorliegend als Ponton ausgebildete Überfahrbrücke 2 und Ballasttanks
im Rumpf 10 des Wassergefährtes 1 so mit Wasser
zu befüllen,
dass auch vor dem Auffahren bzw. nach dem Herunterfahren der Ladung
ein sicheres Aufliegen der Überfahrbrücke 2 auf
der landseitigen Rampe 4 gewährleistet ist.
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So
kann beispielsweise zusätzlich
zu einer Ballastierung des Bugs 12 und gegebenenfalls zusätzlich zu
einer Ballastierung der Überfahrbrücke 2 über das
gezielte Entleeren wenigstens eines Ballasttanks oder einer Mehrzahl
von Ballasttanks (nicht dargestellt) das Heck 13 angehoben
werden. Wesentlich ist, dass die ebene Verladefläche 11 eine leichte
Neigung um einen Winkel α relativ
zu dem Wasserspiegel W aufweist, der unterhalb einer vorgegebenen
Maximalneigung der Verladefläche 11 relativ
zum Wasserspiegel W bzw. zur Überfahrfläche 21 ist.
Eine zu große
Steigung kann von einem mehrere Tonnen Gewicht aufweisenden Stückgut nicht fahrend
oder rollend überwunden
werden und ist daher im Rahmen des Roll-on/Roll-off-Umschlags zu vermeiden.
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Grundsätzlich können also
die durch Anlegestelle und Ladung gegebenen Randbedingungen ein zusätzliches
Fixieren des Wassergefährtes
erforderlich machen. Bug 12 bzw. Heck 13 des Rumpfes 10, Überfahrbrücke 2 und
Gelenkverbindung 30 sind entsprechend so gestaltet, dass
im Rahmen der zu erwartenden Einsatzbedingungen eine ungehinderte Drehung
des Rumpfes 10 um die Querachse 3 der Gelenkverbindung 30 gesichert
ist und sich der Rumpf 10 des Wassergefährtes 1 sicher auf
der Überfahrbrücke 2 abstützen kann.
Zu beachten ist, dass keine übermäßige Vertrimmung
des Wassergefährtes 1 während des
gesamten Umschlagsvorganges auftritt und die Überfahrbrücke 2 sicher befahrbar ist.
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Aus 2 ist
die Änderung
der Schwimmlage des Wassergefährtes 1 nach
dem Auffahren z. B. eines Schwerlasttransporters 7 als
schweres Stückgut
im Vergleich zur 1 ersichtlich. Die anfängliche
Vertrimmung hin zur Anlegestelle wird beim Auffahren reduziert und
kehrt sich bei entsprechendem Ladungsgewicht in Vertrimmung zum
freischwimmenden Ende, dem Heck 13, um. Mit der Länge des Rumpfes 10 des
Wassergefährtes 1 lassen
sich so die vom auf- bzw. abfahrenden Schwerlasttransporter 7 zu überwindenden
Steigungen in engen Grenzen halten.
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Für die Funktion
der Erfindung selbst ist es dabei nicht relevant, ob die Ladung
auf einem Oberdeck entsprechend der Verladefläche 11 (Glattdeckfahrzeug)
oder in einem Laderaum auf einem Innenboden gestaut wird.
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Durch
das Leeren von Ballasttanks in der Überfahrbrücke 2 und dem Bug 12 als
dem rampenseitigen Ende des Rumpfes 10 des Wassergefährtes 1,
ggf. unterstützt
durch ein Füllen
der Ballasttanks am anderen Ende des Rumpfes 10, schwimmt
das Wassergefährt 1 anschließend nach
dem Beladen komplett auf und ist frei beweglich.
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Aufgrund
der Tatsache dass die Überfahrbrücke 2 als
ballastierbarer Schwimmkörper
ausgebildet ist, wird die Ladungstragfähigkeit des Wassergefährtes 1 nicht
oder nur in geringerem Maße
durch das Eigengewicht der mitzuführenden Überfahrbrücke 2 reduziert. Die Überfahrbrücke 2,
die somit ihr Eigengewicht trägt,
kann während
des Transports des Schwerguts im Wasser schwimmend beispielsweise
mitgezogen werden.
-
3 zeigt
das Wassergefährt 1 in
Fahrkonfiguration mit einer angekoppelten Überfahrbrücke 2, die sich in
dem skizzierten Ausführungsbeispiel
erneut am Bug 12 befindet. Pontonkörper und Gewichtsverteilung
der Überfahrbrücke 2 werden
in diesem Fall so gestaltet, dass sich sowohl im mit dem Wassergefährt 1 gekoppelten
als auch im freischwimmenden Zustand eine günstige Schwimmlage der Überfahrbrücke 2 ergibt.
-
Für die Fahrt
des Wassergefährtes 1 mit
angekoppelter Überfahrbrücke 2 kann
es sich als vorteilhaft erweisen, letztere über eine Anstellvorrichtung 8 anzustellen.
Dabei kann die Überfahrbrücke 2 in
bekannter Weise wenigstens teilweise in Richtung des Wassergefährts 1 um
die Querachse 3 verschwenkt werden, so dass die Vorderkante 23 aus dem
Wasser ragt. Die schematisch skizzierte Lösung der 3 mit
der Anstellvorrichtung 8 ähnlich einem Seilzugsystem
ist dabei nur eine von verschiedenen möglichen Ausführungsformen.
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Mit
der 4 ist in einer Draufsicht das Wassergefährt 1 mit
einer lösbaren
Gelenkverbindung 30 zwischen Rumpf 10 und Überfahrbrücke 2 skizziert. Wie
aus der gewählten
Darstellung ersichtlich ist, weist die Überfahrfläche 21 der Überfahrbrücke 2 eine
im Wesentlichen quadratische Form mit einer Seitenlänge B auf,
die einer Breite B des Wassergefährts 1 entspricht.
Die Gelenkverbindung 30 erstreckt sich dabei wie in den
vorangegangenen Ausführungsbespielen über die
gesamte Seite der Überfahrbrücke 2 und
damit auch über
die gesamte Breite B des Wassergefährts 1 am Bug 12.
Das schwere Stückgut
ist mit dem Schwerlasttransporter 7 quer dazu, in Richtung
der Schiffslängsachse
auf das Wassergefährt 1 verladen.
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Die
lösbare
Gelenkverbindung 30 kann nach bekannten Mustern, die z.
B. aus der Kopplung von Schwimmpontons bekannt sind, ausgeführt werden. Über die
Lösbarkeit
der Verbindung zwischen Überfahrbrücke 2 und
Wassergefährt 1 kann
die Gesamtlänge
des Wassergefährtes 1 reduziert
werden. Zudem wird dadurch die Überfahrbrücke 2 in
einfacher Weise austauschbar. Durch eine solche Austauschbarkeit
der Überfahrbrücke 2 können verschiedene, d.
h. z. B. verschieden geformte, Überfahrbrücken 2 für ein breites
Spektrum an Uferbefestigungen und/oder landseitigen Rampen 4 sowie
Uferbedingungen verwendet werden. So kann beispielsweise in Abhängigkeit
des Einsatzortes eine alternative Überfahrbrücke 2 vor dem Roll-on/Roll-off-Umschlag an
dem Wassergefährt 1 angebracht
werden.
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Die 5 und 6 zeigen
in Analogie zu den 2 und 4 in Seitenansicht
und in Draufsicht ein Ausführungsbeispiel
eines alternativen Wassergefährtes 1 mit
einem offenen Laderaum 100, in dem die schweren Stückgüter, vorliegend
der Schwerlasttransporter 7, nach Befahren der Überfahrbrücke 2 gestaut
werden kann. Hierin erstreckt sich die Verladefläche 11 im Gegensatz
zu den vorangegangenen Ausführungsformen
ausgehend von der Gelenkverbindung 30 nicht über die
gesamte Länge
L des Rumpfes 10 sondern mündet in eine Laderaumrampe 9.
Diese Laderaumrampe 9 definiert entsprechend den Übergang
von der hier höher
gelegenen Verladefläche 11 zu
einer Transportfläche 6. Auf
der Transportfläche 6 in
dem Laderaum 100 ist das schwere Stückgut während des Transports untergebracht.
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7 illustriert
eine Variation des Wassergefährtes 1 durch
den Austausch der ggf. flächig
aufliegenden und ballastierbaren Überfahrbrücke 2 nach den 1–6 durch
eine konventionelle Verladebrücke 5.
Damit ist das Wassergefährt 1 auch
für den Roll-on/Roll-off-Umschlag über landseitige
Rampen 4* geeignet, die bereits über dem Wasserspiegel W enden.
-
Eine
solche konventionelle Verladebrücke 5 muss
hochfest sein, um zwei Anlagepunkte zu überspannen und das Gewicht
des schweren Stückguts tragen
zu können.
Im Unterschied dazu kann die vorgestellte, idealerweise vollständig flächig auf
einer in das Wasser reichenden Rampe 4 aufliegende Überfahrbrücke 2 entsprechend
dem Rumpf 10 des Wassergefährts 1 bzw. eines
Schiffsbodens konstruiert sein. Bei der Ausführung als separat ballastierbare Überfahrbrücke 2 ist
zudem die landseitige Auflage der Überfahrbrücke 2 einzustellen.
Des Weiteren kann die Tragstabilität der Überfahrbrücke 2 zusätzlich direkt
durch die Ballastierung zu beeinflussen und zu verbessern sein,
ohne dass hierfür
tragfähigere
Werkstoffe oder Konstruktionen Verwendung finden müssen. So
könnte
vorgesehen sein, den Ballasttank oder die Mehrzahl von Ballasttanks
der Überfahrbrücke 2 vollständig, d.
h. in diesem konkreten Fall unter Druck, zu befüllen. Das z. B. eingebrachte,
nahezu inkompressible Wasser würde
so einen Teil einer Stützstruktur
bilden und auf die Überfahrfläche 21 wirkende
Kräfte
von der Überfahrfläche 21 in
die Auflagefläche 20 und
damit in die Rampe 4 leiten können.
-
- 1
- Wassergefährt
- 10
- Rumpf
- 100
- Innenboden
- 11
- Verladefläche
- 12
- Bug
- 120
- Bugabschnitt
- 13
- Heck
- 2
- Überfahrbrücke
- 2a
- Keilform
- 20
- Auflagefläche
- 21
- Überfahrfläche
- 22
- Keilförmiger Fortsatz
- 23
- Vorderkante
der Überfahrbrücke
- 3
- Querachse
- 30
- Gelenkverbindung
- 4,
4*
- (landseitige)
Rampe
- 5
- Verladebrücke
- 6
- Transportfläche
- 7
- Schwergut/schweres
Stückgut
- 8
- Anstellvorrichtung
- 9
- Laderaumrampe
- B
- Breite
des Wassergefährts
- L
- Länge des
Wassergefährts
- W
- Wasserspiegel
- α
- Winkel