DE102013008596A1

DE102013008596A1 - Schiffskupplung zur Verbindung zweier Schiffskörper

Info

Publication number: DE102013008596A1
Application number: DE102013008596.9A
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Denecke; Helmut Broß
Original assignee: HEINRICH HARBISCH SCHIFFSWERFT GmbH
Current assignee: HEINRICH HARBISCH SCHIFFSWERFT GmbH
Priority date: 2013-05-22
Filing date: 2013-05-22
Publication date: 2014-11-27

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schiffskupplung 1 zur Verbindung zweier Schiffskörper, insbesondere eines schiebenden Fahrzeuges, beispielsweise eines Schubbootes und eines geschobenen Fahrzeuges, beispielsweise eines Leichters, umfassend eine Kupplungsstange 6 mit einem Kupplungselement 11 und einen Hydraulikzylinder 2 mit einer Kolbenstange 5, die in dem Hydraulikzylinder 2 geführt ist, wobei die Kolbenstange 5 und die Kupplungsstange 6 miteinander verbunden sind. Gemäß der Erfindung ist der Hydraulikzylinder 2 in einem fest mit einem Schiffskörper verbundenen Gehäuse 4 zusammen mit einem vorgespannten elastischen Element 3 angeordnet. Die Zug- und Schubkräfte zwischen zwei aneinander gekuppelten Schiffskörpern werden von dem Hydraulikzylinder gedämpft. Besonders große Kräfte, die die Rückstellkraft des vorgespannten elastischen Elementes 3 überschreiten, werden zusätzlich von dem elastischen Element 3 gedämpft, sodass der Hydraulikzylinder 2 vor Beschädigung oder Zerstörung, was ein Entkuppeln der miteinander verbundenen Schiffskörper zur Folge haben kann, geschützt wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schiffskupplung zur Verbindung zweier Schiffskörper, insbesondere eines schiebenden Fahrzeuges, beispielsweise eines Schubbootes, und eines geschobenen Fahrzeuges, beispielsweise eines Leichters, umfassend eine Kupplungsstange mit einem Kupplungselement und einen Hydraulikzylinder mit einer Kolbenstange, die in dem Hydraulikzylinder geführt ist, wobei die Kolbenstange und die Kupplungsstange miteinander verbunden sind. Die Erfindung betrifft dabei insbesondere eine Schiffskupplung zur Zusammenstellung eines Verbandes bestehend aus einem oder mehreren schiebenden Fahrzeugen und einem oder mehreren geschobenen Fahrzeugen, wobei die erfindungsgemäße Schiffskupplung sowohl zur Verbindung zweier schiebender Fahrzeuge als auch zur Verbindung zweier geschobener Fahrzeuge als auch zur Verbindung eines schiebenden Fahrzeuges und eines geschobenen Fahrzeuges vorgesehen ist. Mittels der erfindungsgemäßen Schiffskupplung können daher Schiffsverbände aus einem oder mehreren schiebenden Fahrzeugen und/oder einem oder mehreren geschobenen Fahrzeugen gebildet werden.
Zum Transport großer Lasten auf dem Wasser werden insbesondere in der Binnenschifffahrt, aber auch in küstennahen Fahrgebieten, Schiffsverbände gebildet, die mehrere Schiffskörper umfassen. Bei zumindest einem der Schiffskörper eines solchen Schiffsverbandes handelt es sich um ein schiebendes Fahrzeug, beispielsweise um ein Schubboot oder einen Schlepper, und bei den übrigen Schiffskörpern um geschobene Fahrzeuge, beispielsweise sogenannte Leichter. Bei Leichtern handelt es sich um Schiffskörper ohne eigenen Hauptantrieb. Die Schiffskörper können durch Taue oder Drahtseile miteinander verbunden sein. Die Steuerung eines solchen Schiffsverbandes ist jedoch schwierig, wenn die geschobenen Fahrzeuge nicht mit Hilfsantrieben und Ruderwerken ausgestattet sind, sodass es leicht zu einem seitlichen Wegdriften der Leichter kommen kann. Darüber hinaus bewegen sich die Schiffskörper aufgrund der Wellenbewegung in allen sechs Freiheitsgraden gegeneinander. Bei den sechs Freiheitsgraden handelt es sich bekanntlich um drei Translations- und drei Rotationsfreiheitsgrade. Wird ein Schlepper zum Antrieb eines Schiffsverbandes verwendet, zieht dieser die Leichter hinter sich her. Bei Verwendung eines Schubbootes zum Antrieb eines Schiffsverbandes schiebt das Schubboot die Leichter vor sich her, sodass die Schubkraft von dem Rumpf des Schubbootes auf die Rümpfe der Leichter übertragen wird. Zur Übertragung der Schubkraft des Schubbootes auf einen Leichter werden Schiffskupplungen verwendet. Bei einem Verband mit zwei oder mehr Leichtern muss die Schubkraft zusätzlich von einem Leichter auf den anderen mittels einer Kupplung übertragen werden. Eine solche Kupplung muss die Schubkraft auf den angrenzenden Schiffskörper übertragen, trotz der durch die Wellenbewegung verursachten unterschiedlichen Relativbewegungen der Schiffskörper gegeneinander in den sechs Freiheitsgraden. So kommt es bei einer Kurvenfahrt des Schiffsverbandes oder bei einem seitlichen Abdriften eines Schiffskörpers des Verbandes zu einer Neigung der Schiffskörper gegeneinander in einer horizontalen Ebene. Die Kupplung zwischen den Schiffskörpern muss darum auch eine solche Neigung der Schiffskörper gegeneinander zulassen.
Aus dem Stand der Technik sind Schiffskupplungen bekannt, welche einen oder mehrere Hydraulikzylinder aufweisen. So ist aus der US 3,882,813 A eine Schiffskupplung bekannt, welche einen an einem Schiffskörper drehbar gelagerten Träger aufweist, an dem zwei Hydraulikzylinder einenends befestigt sind. Die Hydraulikzylinder sind anderenends an den beiden Schenkeln eines Greifarmes angeordnet, sodass sich die Schenkel bei Betätigung der Hydraulikzylinder einander annähern, um in Eingriff mit einem korrespondierenden Kupplungselement, welches mit einem angrenzenden Schiffskörper verbunden ist, zu gelangen, oder sich von dem korrespondierenden Kupplungselement zu lösen. Aus der US 3,882,813 A ist weiterhin eine Schiffskupplung bekannt, welche einen Schwenkarm aufweist, an dem ein starres Kupplungselement befestigt ist und der um seinen Mittelpunkt in einer horizontalen Ebene drehbar auf dem Deck eines Schiffskörpers gelagert ist. An den äußeren Enden des Schwenkarmes ist die Kolbenstange jeweils eines Hydraulikzylinders befestigt, wobei die Gehäuse der beiden Hydraulikzylinder mit dem Schiffskörper verbunden sind. Das starre Kupplungselement weist an seinem dem Schwenkarm abgewandten Ende Kupplungsmittel auf, welche mit einem benachbarten Schiffskörper oder einem mit einem Schiffskörper verbundenen zwischengelagerten Kupplungskörper in Eingriff gelangen.
Aus der DE 26 37 253 A1 ist eine Schiffskupplung bekannt, welche einen hydraulischen Zylinder mit einem fest mit einem Schiffskörper verbundenen Gehäuse und eine in dem Gehäuse dreh- und verschiebbar gelagerte Kolbenstange aufweist. Einenends weist die Kolbenstange einen Kolben, welcher in dem Gehäuse gelagert ist, und anderends ein trichterförmiges Kupplungselement auf. In den links- und rechtsseitig des Kolbens gelegenen Teilräumen des Gehäuses, welche durch den Kolben fluiddicht voneinander abgetrennt sind, befindet sich jeweils ein Fluid und jeweils eine Spiralfeder. Die beiden Spiralfedern sind unter Zusammendrücken in den jeweiligen Teilräumen des Gehäuses angeordnet und bewirken eine Dämpfung der Bewegung der Kolbenstange. Das Kupplungselement der Kolbenstange wird mit einem korrespondierenden Kupplungselement eines benachbarten Schiffskörpers verbunden. Sowohl die Fluide als auch die Spiralfedern in den beiden Teilräumen des Gehäuses bewirken eine Dämpfung der horizontalen Bewegungen der Kolbenstange. Die trichterförmige Ausbildung des Kupplungselementes der Kolbenstange ermöglicht eine vertikale Bewegung der beiden durch die Schiffskupplung miteinander verbundenen Schiffskörper.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schiffskupplung mit Dämpfungswirkung zu schaffen, welche über zusätzliche Dämpfungsmittel zur Dämpfung von Lastspitzen verfügt.
Zur Lösung der Aufgabe wird eine Schiffskupplung vorgeschlagen, deren Hydraulikzylinder in einem unbeweglich mit einem Schiffskörper verbundenen Gehäuse gelagert ist, in welchem ein vorgespanntes elastisches Element angeordnet ist, das den Hydraulikzylinder in seiner Axialrichtung gegen das Gehäuse drückt. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Bei der erfindungsgemäßen Schiffskupplung werden zwei Dämpfungsglieder miteinander in vorteilhafter Weise kombiniert. Das vorgespannte elastische Element hält den Hydraulikzylinder innerhalb des Gehäuses bei Normallast in einer festen Position, sodass die Relativbewegung zwischen dem Schiffskörper, mit dem das Gehäuse der erfindungsgemäßen Schiffskupplung unbeweglich verbunden ist, und dem benachbarten Schiffskörper nur durch die Bewegung des Kolbens des Hydraulikzylinders und der mit ihm verbundenen Kolbenstange gedämpft wird. Bei Lastspitzen zwischen beiden Schiffskörpern, welche größer sind als die Rückstellkraft des vorgespannten elastischen Elementes, erfolgt die Dämpfung zusätzlich durch das elastische Element. Durch diese Ausbildung der erfindungsgemäßen Schiffskupplung kann ein Hydraulikzylinder zum Ankuppeln zweier Schiffskörper verwendet werden, ohne dass die Gefahr besteht, dass dieser bei Lastspitzen zerstört wird, was zu einem Verlust der Dämpfungsfähigkeit der Schiffskupplung durch Entweichen des in dem Hydraulikzylinders befindlichen Fluids oder zu einem Abtrennen der beiden Schiffskörper voneinander führen kann. Die mechanische Ankupplung beider Schiffskörper erfolgt durch die erfindungsgemäße Schiffskupplung mittels einer Kupplungsstange, welche einenends ein Kupplungselement aufweist und anderenends drehbar mit der Kolbenstange des Hydraulikzylinders verbunden ist. Das Kupplungselement weist eine Erstreckungsrichtung senkrecht zu der Erstreckungsrichtung der Kupplungsstange auf, wobei die Einkupplung beziehungsweise Entkupplung eines benachbarten Schiffskörpers durch Drehung der Kupplungsstange um jeweils 90 Grad erfolgt. Der benachbarte Schiffskörper weist zur Aufnahme des Kupplungselementes ein Aufnahmeelement auf, welches im Wesentlichen aus einer vertikal orientierten Platte mit einer sich vertikal erstreckenden Ausnehmung besteht. Bei vertikaler Orientierung des Kupplungselementes kann dieses durch die Ausnehmung der Platte geschoben und sodann über Drehung der Kupplungsstange um 90 Grad verdreht werden, sodass eine rückwärtige Bewegung des Kupplungselementes durch die Ausnehmung der Platte des Aufnahmeelementes verhindert wird. Die sich vertikal erstreckende Ausnehmung erlaubt darüber hinaus eine vertikale Relativbewegung der Kupplungsstange einerseits und des Aufnahmeelementes andererseits und folglich eine vertikale Relativbewegung der beiden benachbarten Schiffskörper zueinander.
In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schiffskupplung kann vorgesehen sein, dass das elastische Element den Hydraulikzylinder in die von der Kupplungsstange abgewandte Richtung drückt. Durch diese Orientierung der Rückstellkraft des vorgespannten elastischen Elementes können Zuglastspitzen durch das elastische Element gedämpft werden, also ungewöhnlich große Kräfte, die auf ein Entfernen der beiden Schiffskörper voneinander hinwirken. Natürlich kann auch vorgesehen sein, dass das elastische Element den Hydraulikzylinder in die der Kupplungsstange zugewandte Richtung drückt, wodurch die Rückstellkraft des vorgespanten elastischen Elementes in Richtung der Kupplungsstange orientiert ist. In dieser Ausgestaltung können Schublastspitzen, also ungewöhnlich große Kräfte, die auf eine Annäherung der beiden Schiffskörper hinwirken, durch das elastische Element gedämpft werden.
Bevorzugt ist, dass das elastische Element durch eine Kraft von 5·10⁵ N oder mehr vorgespannt ist. Dies bedeutet, dass das elastische Element nur Kräfte von 5·10⁵ N oder mehr zwischen den benachbarten Schiffskörpern dämpft. Selbstverständlich kann das elastische Element auch mit einer anderen Kraft aufgespannt werden, also eine andere Rückstellkraft aufweisen. Dies hängt von dem jeweiligen Anwendungsfall, also dem zu erwartenden Seegang, der Schubkraft des Schubbootes beziehungsweise des Schleppers und der Masse der zu verbindenden Schiffskörper, ab. Eine Kraft von 5·10⁵ N entspricht der Gewichtskraft einer Masse von 50,97 Tonnen.
Die erfindungsgemäße Schiffskupplung kann derart ausgestaltet werden, dass die Kolbenstange und die Kupplungsstange durch ein Verbindungselement miteinander verbunden sind, welches fest mit der Kolbenstange verbunden ist und einen Flanschkragen der Kupplungsstange umgreift, sodass die Kupplungsstange drehbar von dem Verbindungselement aufgenommen ist. Der Flanschkragen der Kupplungsstange kann dabei endseitig oder an anderer Stelle an der Kupplungsstange angeordnet sein. Diese Ausbildung der Schiffskupplung bewirkt, dass die zum Einkuppeln des Kupplungselementes in das Aufnahmeelement des benachbarten Schiffskörpers nötige Drehung der Kupplungsstange allein von dieser ausgeführt wird, wohingegen die Kolbenstange keine Drehung ausführt. Dazu ist das Verbindungselement fest mit der Kolbenstange verbunden und umgreift einen Flanschkragen der Kupplungsstange, sodass letztere durch das Verbindungselement zwar unlösbar mit der Kolbenstange verbunden ist, jedoch Drehungen ausführen kann.
Weiterhin kann die Kupplungsstange vorteilhaft in zumindest einem ersten Lager gelagert sein, welches Bewegungen der Kupplungsstange in nicht-axialer Richtung verhindert und dabei Kräfte, die in nicht-axialer Richtung auf die Kupplungsstange wirken, aufnimmt. Das erste Lager bewirkt, dass die Kupplungsstange und dadurch auch die Kolbenstange, Bewegungen ausschließlich in axialer Richtung ausführen, was insbesondere verhindert, dass der Hydraulikzylinder beschädigt wird. Das erste Lager kann zumindest an der der Kupplungsstange zugewandten Oberfläche aus Bronze oder vollständig aus Bronze bestehen. Ferner kann auch das Gehäuse der erfindungsgemäßen Schiffskupplung über zumindest ein zweites Lager mit dem Schiffskörper verbunden sein. Dieses zweite Lager nimmt die über die Kupplungsstange und die Kolbenstange auf das Gehäuse übertragenen Kräfte auf. Auch das zweite Lager kann zumindest an der dem Gehäuse zugewandten Oberfläche oder vollständig aus Bronze bestehen.
In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schiffskupplung kann vorgesehen sein, dass diese eine Stoßdämpfungsvorrichtung umfasst, welche einen Grundkörper, wenigstens ein Kontaktelement mit einer einem benachbarten Schiffskörper zugewandten Kontaktfläche und wenigstens ein nichtmetallisches Dämpfungselement umfasst, wobei das Dämpfungselement zwischen dem Grundkörper und dem Kontaktelement angeordnet ist, und der Grundkörper fest mit einem Schiffskörper verbunden ist. Entgegen der aus dem Stand der Technik bekannten Stoßdämpfungsvorrichtungen für Schiffskupplungen besteht die Stoßdämpfungsvorrichtung gemäß dieser Weiterbildung der erfindungsgemäßen Schiffskupplung nicht ausschließlich aus einem Metall, sondern weist ein nichtmetallisches Dämpfungselement auf. Das nichtmetallische Dämpfungselement bewirkt im Wesentlichen eine Dämpfung der Geräuschentwicklung bei Aufeinanderstoßen des Kontaktelementes der Stoßdämpfungsvorrichtung mit einem benachbarten Schiffskörper, insbesondere dem Aufnahmeelement eines benachbarten Schiffskörpers für ein Kupplungselement einer Schiffskupplung. Das Dämpfungselement kann aus einem elastischen Material, wie Gummi oder einem elastischen Kunststoff, oder aus einem anderen nichtmetallischen Material, wie einem nichtelastischen Kunststoff bestehen. Das Kontaktelement und/oder der Grundkörper können dagegen aus einem Metall bestehen, sodass das Dämpfungselement auch bei großen Kraftüberträgen infolge von Stoßvorgängen nicht verformt oder beschädigt wird.
Weiterhin kann die erfindungsgemäße Schiffskupplung dahingehend ausgestaltet werden, dass das Kontaktelement über einen axial geführten Bolzen mit dem Grundkörper derart verbunden ist, dass das Kontaktelement relativ zu dem Grundkörper beweglich ist. In dieser Ausgestaltung ist der Grundkörper ein starres Gebilde, welcher fest mit einem Schiffskörper verbunden ist und mit dem das Kontaktelement über einen axial geführten Bolzen beweglich verbunden ist. Durch die axiale Beweglichkeit des Kontaktelementes kann das Dämpfungselement bei Stoßeinwirkung komprimiert werden und anschließend seine ursprüngliche Form wieder annehmen. Das Dämpfungselement kann einseitig entweder mit einer Stirnfläche des Grundkörpers oder mit einer der Kontaktfläche abgewandten Fläche des Kontaktelementes verbunden, beispielsweise verklebt, sein. In besonderer Ausgestaltung des Kontaktelementes ist dieses im Querschnitt U-förmig, wobei in der Vertiefung der U-Form das Dämpfungselement angeordnet ist. Die Schenkel der U-Form können sich dabei so weit in Richtung des Grundkörpers erstrecken, dass die Stirnfläche des Grundkörpers, mit welcher das Dämpfungselement in Kontakt gerät, von den Schenkeln eingefasst ist. Der axial geführte Bolzen kann einenends fest mit dem Kontaktelement verbunden und in einem Durchbruch des Grundkörpers gelagert sein und anderenends einen Bolzenkopf aufweisen, dessen Querschnittsfläche größer ist, als die Querschnittsfläche des Durchbruches. Dabei bewirkt die Ausbildung des Bolzenkopfes mit einer Querschnittsfläche, die größer ist als die Querschnittsfläche des Durchbruches in dem Grundkörper, dass sich der Bolzen nicht von dem Grundkörper lösen kann und sich das Kontaktelement dadurch in axialer Richtung bewegen kann, ohne jemals vollständig von dem Grundkörper gelöst zu werden.
Der Grundkörper der Stoßdämpfungsvorrichtung der erfindungsgemäßen Schiffskupplung kann so ausgestaltet sein, dass er eine Öffnung aufweist, in welcher die Kupplungsstange der Schiffskupplung geführt ist. In dieser Ausgestaltung ist der Grundkörper der Stoßdämpfungsvorrichtung um die Kupplungsstange herum angeordnet, sodass der Grundkörper nicht nur die Funktion der Stoßaufnahme, sondern auch der Führung der Kupplungsstange erfüllt. Bei dieser Ausgestaltung der Stoßdämpfungsvorrichtung ist sichergestellt, dass es nur im Bereich der Kupplungsverbindung, welche zumeist zentral an dem Bug oder Heck eines Schiffskörpers angeordnet ist, zu einem Berührungskontakt benachbarter Schiffskörper kommt, wodurch eine Berührung der Schiffskörper abseits der Kupplungsverbindung verhindert wird.
In weiterer Ausgestaltung der Stoßdämpfungsvorrichtung der Schiffskupplung, welche einen Grundkörper mit einer Öffnung aufweist, in der die Kupplungsstange geführt ist, kann vorgesehen sein, dass das erste Lager zur axialen Führung der Kupplungsstange in der Öffnung des Grundkörpers angeordnet ist. Dadurch wird vorteilhafterweise erreicht, dass keine zusätzliche Halterung für das erste Lager an dem Schiffskörper befestigt werden muss.
Unter axialer Richtung oder Axialrichtung wird im Kontext dieser Anmeldung stets eine bezüglich der Schiffskupplung zentral gelegene sich in die Haupterstreckungsrichtung der Schiffskupplung erstreckende Achse bezeichnet.
Die Erfindung wird im Weiteren anhand der Figuren näher erläutert.
Es zeigt
1 eine horizontale Querschnittsansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schiffskupplung in einem eingekuppelten Zustand und
2 eine horizontale Querschnittsansicht der Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schiffskupplung in einem ausgekuppelten Zustand.
1 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schiffskupplung 1. Die Schiffskupplung 1 weist einen Hydraulikzylinder 2 mit einer Kolbenstange 5, eine Kupplungsstange 6 mit einem Kupplungselement 11 und ein Gehäuse 4 sowie ein elastisches Element 3 auf. Der Hydraulikzylinder 2 ist in dem Gehäuse 4 angeordnet und wird von dem vorgespannten elastischen Element 3 in axialer Richtung gegen das Gehäuse 4 gedrückt, wobei das vorgespannte elastische Element 3 zwischen dem Hydraulikzylinder 2 und dem Gehäuse 4 derart angeordnet ist, dass es den Hydraulikzylinder in der von der Kupplungsstange 6 abgewandten Richtung gegen das Gehäuse 4 drückt. Die Rückstellkraft des vorgespannten elastischen Elementes 3 bewirkt, dass der Hydraulikzylinder 2 bei Normallast ortsfest in dem Gehäuse 4 gehalten wird. Nur bei Lastspitzen, die größer sind als die Rückstellkraft des vorgespannten elastischen Elementes 3, nimmt dieses einen Teil der Last auf. Die erfindungsgemäße Schiffskupplung 1 vermag daher Zug- und Schublasten zwischen dem Schiffskörper, auf welchem die Schiffskupplung 1 angeordnet ist, und einem benachbarten Schiffskörper, durch die Bewegung des mit der Kolbenstange 5 verbundenen Kolbens des Hydraulikzylinders 2 zu dämpfen. Zuglasten zwischen den benachbarten Schiffskörpern, die größer sind als die Rückstellkraft des vorgespannten elastischen Elementes 3, werden zusätzlich durch das elastische Element 3 gedämpft. Dadurch wird verhindert, dass besonders große Lasten allein von dem Hydraulikzylinder 2 aufgenommen werden, sodass eine Beschädigung des Hydraulikzylinders 2 verhindert wird. In dieser Ausführungsform ist das elastische Element mit einer Kraft von 5,89·10⁵ N vorgespannt, die der Gewichtskraft einer Masse von 60 t entspricht.
Die Kolbenstange 5 des Hydraulikzylinders 2 ist über ein Verbindungselement 7 mit der Kupplungsstange 6 verbunden, wobei das Verbindungselement 7 fest mit der Kolbenstange 5 verbunden ist und die Kupplungsstange 6 derart umgreift, dass diese bezüglich der Kolbenstange 5 drehbar ist. Das Verbindungselement 7 umfasst ein erstes mit der Kolbenstange 5 fest verbundenes Teilstück 9 und einen mit dem ersten Teilstück 9 befestigten Flansch 10. Zwischen dem ersten Teilstück 9 des Verbindungselementes 7 und dem Flansch 10 ist ein endseitiger Flanschkragen 8 der Kupplungsstange 6 angeordnet, sodass die Kupplungsstange 6 drehbar von dem Verbindungselement 7 aufgenommen ist, sich jedoch in axialer Richtung nicht von der Kolbenstange 5 entfernen kann. Das Verdrehen der Kupplungsstange 6 ist erforderlich, um das endseitig angeordnete Kupplungselement 11 mit dem Aufnahmeelement 12 in Eingriff zu bringen. Das Aufnahmeelement 12 ist fest an einem benachbarten Schiffskörper angeordnet und umfasst im Wesentlichen eine Platte 13 mit einer sich vertikal erstreckenden Ausnehmung 14 und einen Hauptkörper 15. Zur Einkupplung des Kupplungselementes 11 der Schiffskupplung 1 in das Aufnahmeelement 12 eines benachbarten Schiffskörpers wird die Kupplungsstange 6 derart gedreht, dass das Kupplungselement 11 parallel zu der Ausnehmung 14 der Platte 13 orientiert ist und sodann wird das Kupplungselement 11 durch die Ausnehmung 14 geführt. Anschließend wird die Kupplungsstange 6 um 90 Grad verdreht, sodass das Kupplungselement 11 senkrecht zur Erstreckungsrichtung der Ausnehmung 14 orientiert ist und sich somit in Eingriff befindet. Das Kupplungselement 11 kann sich nun entlang der Ausnehmung 14, also in vertikaler Richtung, bewegen, sodass die beiden aneinander gekuppelten Schiffskörper sich gegeneinander vertikal bewegen können, wie dies aufgrund von Wellenbewegungen der Fall ist. Dagegen können sich die beiden Schiffskörper in eingekuppeltem Zustand nicht mehr voneinander entfernen, da das Kupplungselement 11 der Kupplungsstange 6 gegen die Platte 13 des Aufnahmeelementes 12 stößt und sich bei der gegebenen Orientierung nicht aus dem Aufnahmeelement 12 lösen kann.
Das fest mit einem Schiffskörper verbundene Gehäuse 4 ist von zwei Lagern 17, 18 aufgenommen, welche auf das Gehäuse wirkende Kräfte aufnehmen. Die Lager 17, 18 können in einer oder mehr Halterungen angeordnet sein, welche zwar mit dem Schiffskörper fest verbunden sind, jedoch auf diesem versetzt werden können, zum Beispiel nach dem Lösen von Befestigungsschrauben oder Bolzen.
Die erfindungsgemäße Schiffskupplung 1 weist ferner eine Stoßdämpfungsvorrichtung 20 auf. Die Stoßdämpfungsvorrichtung 20 umfasst einen Grundkörper 21, mehrere Dämpfungselemente 22 und mehrere Kontaktelemente 23. Der Grundkörper 21 ist mit dem Schiffskörper fest verbunden, sodass er aufgrund von Stößen zwischen den benachbarten Schiffskörpern einwirkende Kräfte aufnehmen kann. Der Grundkörper 21 besteht aus einem Metall, wie zum Beispiel Stahl. Die Kontaktelemente 23 bestehen ebenfalls aus einem Metall, wie zum Beispiel Stahl, und weisen eine Kontaktfläche auf, welche bei Stößen zwischen den benachbarten Schiffskörpern in Berührungskontakt mit den benachbarten Schiffskörpern gerät. Zwischen dem Grundkörper 21 und den Kontaktelementen 23 ist jeweils ein Dämpfungselement 22 angeordnet, welches aus Gummi besteht und dazu dient, die sich bei Zusammenstößen zwischen den benachbarten Schiffskörpern ergebende Geräuschentwicklung zu dämpfen. Der Grundkörper 21 ist um die Kupplungsstange 6 herum angeordnet und weist eine Öffnung 24 auf, durch welche die Kupplungsstange 6 geführt ist. In der Öffnung 24 ist ein Lager 25 angeordnet, welches in nicht axialer Richtung auf die Kupplungsstange 6 wirkende Kräfte aufnimmt. Sowohl das Lager 25 als auch die Lager 17, 18 bestehen aus Bronze.
Die Kontaktelemente 23 sind über Bolzen 26 mit dem Grundkörper 21 verbunden, wobei die Bolzen 26 durch Durchbrüche in dem Grundkörper 21 geführt sind und jeweils einen Bolzenkopf aufweisen, dessen Querschnittsfläche größer ist als die Querschnittsfläche des jeweiligen Durchbruches in dem Grundkörper 21. Die Bolzen 26 sind mit den Kontaktelementen 23 verschweißt oder verschraubt. Die Bolzen 26 halten die Kontaktelemente 23 in vertikaler Richtung in Position und erlauben in axialer Richtung eine geringfügige Bewegung der Kontaktelemente 23, sodass die Kontaktelemente 23 bei einem Aneinanderstoßen benachbarter Schiffskörper die Stoßwirkung auf die Dämpfungselemente 22, welche dadurch komprimiert werden, übertragen können. Die Kontaktelemente 23 sind ferner im Querschnitt U-förmig ausgebildet, wobei die beiden Schenkel der U-Form die Stirnflächen des Grundkörpers 21 aufnehmen, sodass die Schenkel der U-Form der Kontaktelemente 23 als Führung für die Relativbewegung zwischen dem Grundkörper 21 und den Kontaktelementen 23 dienen.
2 zeigt die Schiffskupplung 1 aus 1 in ausgekuppeltem Zustand. Für einen Entkupplungsvorgang wird das Kupplungselement 11 parallel zu der Ausnehmung 14 der Platte 13 orientiert, sodass sich das Kupplungselement 11 durch die Ausnehmung 14 in Richtung des Hydraulikzylinders 2 bewegen kann. Durch Einfahren der Kolbenstange 5 wird der Entkupplungsvorgang beendet. Entsprechend wird ein Einkupplungsvorgang durchgeführt, indem die Kolbenstange 5 herausgefahren wird, wobei sich das Kupplungselement 11 durch die Ausnehmung 14 der Platte 13 des Aufnahmeelementes 12 bewegt. Anschließend wird die Kupplungsstange 6 um 90 Grad verdreht, sodass das Kupplungselement 11 senkrecht zu der Erstreckungsrichtung der Ausnehmung 14 orientiert ist, wodurch der Einkupplungsvorgang abgeschlossen ist.
Bezugszeichenliste

1: Schiffskupplung
2: Hydraulikzylinder
3: elastisches Element
4: Gehäuse
5: Kolbenstange
6: Kupplungsstange
7: Verbindungselement
8: Flanschkragen
9: Teilstück
10: Flansch
11: Kupplungselement
12: Aufnahmeelement
13: Platte
14: Ausnehmung
15: Hauptkörper
17: Lager
18: Lager
20: Stoßdämpfungsvorrichtung
21: Grundkörper
22: Dämpfungselemente
23: Kontaktelemente
24: Öffnung
25: Lager
26: Bolzen

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 3882813 A [0003, 0003]
DE 2637253 A1 [0004]

Claims

Schiffskupplung (1) zur Verbindung zweier Schiffskörper, insbesondere eines schiebenden Fahrzeuges, beispielsweise eines Schubbootes, und eines geschobenen Fahrzeuges, beispielsweise eines Leichters, umfassend eine Kupplungsstange (6) mit einem Kupplungselement (11) und einen Hydraulikzylinder (2) mit einer Kolbenstange (5), die in dem Hydraulikzylinder (2) geführt ist, wobei die Kolbenstange (5) und die Kupplungsstange (6) miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Hydraulikzylinder (2) in einem unbeweglich mit einem Schiffskörper verbundenen Gehäuse (4) gelagert ist, in welchem ein vorgespanntes elastisches Element (3) angeordnet ist, das den Hydraulikzylinder (2) in seiner Axialrichtung gegen das Gehäuse (4) drückt.
Schiffskupplung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Element (3) den Hydraulikzylinder (2) in die von der Kupplungsstange (6) abgewandte Richtung drückt.
Schiffskupplung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Element (3) eine Kraft von 5·10⁵ N oder mehr auf den Hydraulikzylinder (2) ausübt.
Schiffskupplung (1) nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenstange (5) und die Kupplungsstange (6) durch ein Verbindungselement (7) miteinander verbunden sind, welches fest mit der Kolbenstange (5) verbunden ist und einen Flanschkragen (8) der Kupplungsstange (6) umgreift, sodass die Kupplungsstange (6) drehbar von dem Verbindungselement (7) aufgenommen ist.
Schiffskupplung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsstange (6) in zumindest einem ersten Lager (25) gelagert ist, welches Bewegungen der Kupplungsstange (6) in nicht-axialer Richtung verhindert.
Schiffskupplung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Lager (25) zumindest an der der Kupplungsstange (6) zugewandten Oberfläche aus Bronze besteht, oder dass das erste Lager (25) vollständig aus Bronze besteht.
Schiffskupplung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (4) über zumindest ein zweites Lager (17, 18) mit dem Schiffskörper verbunden ist.
Schiffskupplung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das zweiter Lager (17, 18) zumindest an der dem Gehäuse (4) zugewandten Oberfläche aus Bronze besteht, oder dass das zweite Lager (17, 18) vollständig aus Bronze besteht.
Schiffskupplung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schiffskupplung (1) eine Stoßdämpfungsvorrichtung (20) umfasst, welche einen Grundkörper (21), wenigstens ein Kontaktelement (23) mit einer einem benachbarten Schiffskörper zugewandten Kontaktfläche und wenigstens ein nichtmetallisches Dämpfungselement (22) umfasst, wobei das Dämpfungselement (22) zwischen dem Grundkörper (21) und dem Kontaktelement (23) angeordnet ist, und der Grundkörper (21) fest mit einem Schiffskörper verbunden ist.
Schiffskupplung (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement (22) aus einem elastischen Material besteht.
Schiffskupplung (1) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement (22) aus Gummi oder einem Kunststoff besteht.
Schiffskupplung (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (23) und/oder der Grundkörper (21) aus einem Metall besteht.
Schiffskupplung (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (23) über einen axial geführten Bolzen (26) mit dem Grundkörper (21) derart verbunden ist, dass das Kontaktelement (23) relativ zu dem Grundkörper (21) beweglich ist.
Schiffskupplung (1) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Bolzen (26) einenends mit dem Kontaktelement (23) fest verbunden ist und anderenends einen Bolzenkopf aufweist, wobei der Bolzen (26) in einem Durchbruch des Grundkörpers (21) gelagert ist, dessen Querschnittsfläche größer ist, als die Querschnittsfläche des Durchbruches.
Schiffskupplung (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (21) eine Öffnung (26) aufweist, in welcher die Kupplungsstange (6) geführt ist.
Schiffskupplung (1) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Lager (25) in der Öffnung (24) des Grundkörpers (21) angeordnet ist.