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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Be- und Entladen von Schiffen, insbesondere von Autofähren, mit einer Gründungsstruktur und einer über wenigstens eine Stelleinrichtung schwenkbeweglich in der Gründungsstruktur gehaltenen Verladerampe.
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Bei den bekannten Vorrichtungen weist die Gründungsstruktur ein Hubportal und die Stelleinrichtung leistungsstarke Hydraulikzylinder auf, mittels deren die Verladerampe stellbeweglich am Hubportal aufgehängt ist. Die am Hubportal für den Durchgang schwerer Sattelzüge erforderlichen Bauhöhen bergen jedoch erhebliche Unfallgefahren, da der Betrieb hydraulischer Anlagen regelmäßig Wartungs- und Instandsetzungsarbeiten erfordert. Geringere Bauhöhen weisen andere bekannte Vorrichtungen auf, bei denen die Hydraulikzylinder an der Verladerampe in einer niederliegenden Weise angeordnet sind und ihre Kolbenstangen jeweils über ein Umlenkgetriebe an einem Rammpfahl der Gründungsstruktur abgestützt sind. Diese Konstruktion birgt jedoch die Gefahr der Überflutung ihrer Hydraulikzylinder. Zudem erfordern in den Umlenkgetrieben wirkende Hebelkräfte den Einsatz besonders stark ausgebildeter Drehlager. Außerdem sind sogenannte Ponton-Lösungen bekannt, bei denen die Stelleinrichtung den Pegelständen eines Gewässers folgende Schwimmkörper aufweist. Die Ponton-Lösungen erlauben jedoch keine stellbewegliche Anpassung der Verladerampe an unterschiedliche Schiffskonstruktionen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Gattung aufzuzeigen, deren Betriebs-, Wartungs- und Herstellungskosten bei einer stellbeweglichen Anpassung an unterschiedliche Schiffskonstruktionen verringert sind. Diese Aufgabe ist durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die Verladerampe über ein Stützwerk auf wenigstens einem Unterwasser-Auftriebkörper abgestützt ist. Der Unterwasser-Auftriebkörper ist vorzugsweise ein mit einem Gas oder Gasgemisch, insbesondere ein mit Luft gefüllter Tank, dessen auf ihn einwirkende Auftriebskraft der Summe aller auf ihn einwirkenden Teilgewichtskräfte entgegenwirkt. Die für die Stelleinrichtung benötigte Antriebsleistung kann dann bis hin auf ein zur Überwindung der Massenträgheitskräfte erforderliches Maß reduziert werden. Auf leistungsstarke Hydraulikzylinder kann vorteilhaft verzichtet und leistungsschwächere, wartungsärmere sowie kostengünstigere Antriebssysteme können eingesetzt werden.
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Nach einer ersten Weiterbildung der Erfindung weist der Unterwasser-Auftriebskörper ein Verdrängungsvolumen für eine Wassermenge auf, deren Gewichtskraft größer ist, als die Summe aller auf den Unterwasser-Auftriebkörper wirkenden Teilgewichtskräfte. Dabei berechnet sich die Summe aller auf den Unterwasser-Auftriebkörper wirkenden Teilgewichtskräfte aus einer Addition der Teilgewichtskräfte von Unterwasser-Auftriebkörper, Stützwerk, Verladerampe und den beweglichen Antriebskomponenten der Stelleinrichtung. Nach dem Archimedischen Prinzip ist die Gewichtskraft einer das Verdrängungsvolumen einnehmenden Wassermenge gleich der auf den Unterwasser-Auftriebkörper einwirkenden Auftriebskraft. Ist diese Auftriebskraft jedoch größer als die Summe aller auf den Unterwasser-Auftriebkörper wirkenden Teilgewichtskräfte, fungiert die Stelleinrichtung dauerhaft als Widerlager, über welches der Unterwasser-Auftriebkörper am Aufschwimmen gehindert wird. Ist die aus der Auftriebskraft und allen Teilgewichtskräften resultierende Tragkraft größer als die Gewichtskraft, die auf einer für die erfindungsgemäße Vorrichtung angegebener Nutzlast beruht, können materialermüdende Lastwechsel im Antriebssystem der Stelleinrichtung vermieden werden.
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Nach einer nächsten Weiterbildung der Erfindung weist die Stelleinrichtung wenigstens einen Elektrozylinder auf, mit dessen Hubstange ein Zugmittel ausgebildet ist. Das Zugmittel bildet das die Verladerampe am Aufschwimmen hindernde Widerlager aus und hat den Vorteil, dass es lediglich für eine schwellende Zugbelastung auszulegen, nicht jedoch auf seine Knicksicherheit hin zu überprüfen ist. Da viele Stähle überaus hohe Zugfestigkeiten aufweisen, bietet die als Zugmittel fungierende Hubstange die Möglichkeit zur Ausbildung einer besonders leichten Stelleinrichtung. Kostenmäßige Vorteile liegen insbesondere darin begründet, dass Elektrozylinder systembedingt überaus wartungsarm sind und eine hohe Betriebssicherheit aufweisen.
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Um den Elektrohubzylinder vor Überflutung zu schützen, ist dieser oberhalb der Unterwasser-Auftriebkörper angeordnet. Dazu sind die Stelleinrichtung und der Unterwasser-Auftriebkörper über ein Schubgestänge miteinander verbunden. Grundsätzlich ist es jedoch ebenso denkbar, die Stelleinrichtung und den Unterwasser-Auftriebkörper lediglich indirekt, beispielsweise über die Verladerampe miteinander zu verbinden.
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Um eine verdrehsteife Aufnahme der Verladerampe in der Gründungsstruktur zu gewährleisten, weist die Gründungsstruktur wenigstens zwei, jeweils wenigstens einen Elektrohubzylinder aufnehmende Rammpfähle auf. Zum Schutz gegen Überflutung und andere Umwelteinflüsse weisen die Rammpfähle ein die Elektrozylinder umgebendes Hohlprofil auf, aus welchem die Hubstangen nach oben herausragen.
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Nach einer nächsten Weiterbildung weist die Stelleinrichtung wenigstens einen Stellantrieb ohne Selbsthemmung sowie eine dem Stellantrieb zugeordnete Feststellbremse auf. Bei einem Ausfall der Energieversorgung kann der Unterwasser-Auftriebkörper durch allmähliches Lösen der Feststellbremse sowie durch ein Verringern der Stützhöhe der Verladerampe in einen Ponton-Betrieb überführt werden, bei welchem der Unterwasser-Auftriebkörper den Pegelständen in Form eines Schwimmkörpers folgt. Der Ponton-Betrieb stellt für die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Art Notbetriebsmodus dar.
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Da ein Auffangen der am Unterwasser-Auftriebkörper angreifenden Strömungskräfte in den die Verladerampe landseitig führenden Lagern bautechnisch kaum beherrschbar ist, weist die Gründungsstruktur eine den Unterwasser-Auftriebkörper hubbeweglich führende Linearführung auf. Vorzugsweise weist die Linearführung an den Rammpfählen ausgebildete Gleitschienen auf, an denen der Unterwasser-Auftriebkörper zwangsgeführt ist. Um ein Verkanten des Unterwasser-Auftriebkörpers in der unumgänglich spielbehafteten Linearführung zu verhindern, sind die Elektrozylinder über eine Gleichlaufregelung miteinander verbunden.
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Um zwischen dem hubbeweglich geführten Unterwasser-Auftriebkörper und der schwenkbeweglich geführten Verladerampe auftretende Relativbewegungen ausgleichen zu können, weist das Stützwerk die Verladerampe und den Unterwasser-Auftriebkörper gelenkig miteinander verbindende Pendelstützen auf. Alternativ weist das Stützwerk die Verladerampe und den Unterwasser-Auftriebkörper wälzend miteinander in Eingriff bringende Laufflächen auf. Dabei ist wenigstens eine der wälzend miteinander in Eingriff stehenden Laufflächen an einem Radkörper ausgebildet.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, aus dem sich weitere erfinderische Merkmale ergeben, ist in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:
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1: eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung; und
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2: eine vergrößerte Teilansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß 1.
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Die 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer Gründungsstruktur 1 und einer über eine Stelleinrichtung 2 schwenkbeweglich in der Gründungsstruktur 1 gehaltenen Verladerampe 3. Diese ist über ein Stützwerk 4 auf einem Unterwasser-Auftriebkörper 5 abgestützt. Der dargestellte Unterwasser-Auftriebkörper 5 weist ein Verdrängungsvolumen für eine Wassermenge auf, deren Gewichtskraft größer als die Summe aller auf den Unterwasser-Auftriebkörper 5 wirkenden Teilgewichtskräfte ist. Die Stelleinrichtung 2 weist zwei die Verladerampe 3 zwischen sich aufnehmenden Elektrohubzylinder auf, mit deren Hubstangen 6, 7 jeweils ein Zugmittel ausgebildet ist. Die Hubstangen 6, 7 der Stelleinrichtung 2 sind jeweils über ein Schubgestänge 8, 9 mit dem Unterwasser-Auftriebkörper 5 verbunden. Die Gründungsstruktur 1 weist zwei, jeweils einen der Elektrohubzylinder aufnehmende Rammpfähle 10, 11 auf. An den Rammpfählen 10, 11 sind Linearführungen 12, 13 ausgebildet, über welche der Unterwasser-Auftriebkörper 5 hubbeweglich an der Gründungsstruktur 1 gehalten ist.
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Die 2 zeigt eine vergrößerte Teilansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtungen gemäß 1. Die 2 macht deutlich, dass der Unterwasser-Auftriebkörper 5 zwei zylindrisch ausgebildete Lufttanks 14, 15 aufweist. Weiterhin verdeutlicht die 2, dass das Stützwerk 4 die Verladerampe 3 und den Unterwasser-Auftriebkörper 5 gelenkig miteinander verbindende Pendelstützen 16 aufweist, wobei an der Verladerampe 3 Stützlaschen 17 ausgebildet sind, die zum Einstellen der Stützhöhe jeweils eine Auswahl an Lageraugen 18 zum wahlweisen Anlenken der ihnen jeweils zugeordneten Pendelstützen 16 aufweisen.
