1. Technisches Gebiet
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Die Erfindung stammt aus dem Bereich "Wassersport" bzw. "Technisches
Zubehör für Schiffe und Yachten".
2. Stand der Technik
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Bug-Ankerhalterungen gehören zum Standard auf allen Yachten und
Schiffen. Es handelt sich hier um den Hauptanker, da beim Ankern über den
Bug dieser den Wellen am Besten entgegenzusetzen ist. Der Bug des
Schiffes ist dafür konstruiert und gebaut, den Kräften des Windes und der
Wellen Widerstand zu leisten und das Schiff über Wasser zu halten.
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Der Buganker muss dabei so gefahren werden, dass er beim Herunterlassen
und Hochholen das Schiff nicht beschädigt. Die Abb. 1 zeigt eine solche
typische Ankerhalterung. Weiterhin, und darauf kommt es bei dieser
Anmeldung an, spielt die Konstruktion dieser Bug-Ankerhalterung eine
Rolle. Die Abb. 1 zeigt die einfachste Form, nämlich eine einfache Rolle,
über die der Anker heruntergelassen und hochgezogen wird. Diese Halterung
ist einfach und preiswert zu bauen und deshalb viel auf Yachten zu finden.
Sie weist jedoch den großen Nachteil auf, dass das Hochholen des Ankers
sehr erschwert wird.
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Solange der Anker senkrecht herunterhängt, lässt sich die Leine leicht über
die Rolle ziehen. Erreicht der Anker jedoch diese Rolle, muss er um 90°
umgelenkt werden. Die Abb. 1 zeigt ihn in der Position, in der er diesen
Punkt schon überschritten hat. Zur genauen Erläuterung dieses Vorgangs
beachten sie bitte die Abb. 3. Hier hängt der Anker senkrecht in der Rolle
und muss, damit er nach links gezogen werden kann, diesen engen Radius
der Rolle überwinden. Dieser Punkt in der Aufwärtsbewegung des Ankers ist
nur mit außerordentlich hohem Kraftaufwand zu überwinden. Und genau
dieser Punkt ist wichtig, da Anker oftmals mit der Hand aufgeholt werden
und hier dringend Erleichterung erforderlich ist. Auch bei der Verwendung
einer elektrischen Ankerwinde ist es wichtig, möglichst gleichmäßige Kräfte
wirken zu lassen. Wenn, wie hier, plötzlich große Kräfte erforderlich sind,
kann es dazu führen, dass einerseits die Winde überlastet wird und
andererseits die Winde mit zu großem Kraftaufwand arbeitet, denn der Anker
ist wenige Zentimeter später " am Ziel" und muss nicht mit hoher Kraft in
die Bugankerhalterung gezogen werden. Diese kann dadurch im Laufe der
Zeit verbogen werden.
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Die einzige heute praktizierte Abhilfe dieses Problems ist die Vergrößerung
des Winkels innerhalb der Umlenkung durch die Verwendung von zwei
Rollen. Zwei Ankerrollen werden gemeinsam montiert und sind drehbar in
einem Mittelpunkt gelagert. Die Abb. 4 zeigt, dass das Problem wie
geschildert damit nicht wesentlich behoben wird.
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Der Kippwinkel vermindert sich hier aber immerhin um die Hälfte, d. h. von
90° auf 45° und ist ein Schritt in die richtige Richtung.
3. Das der Erfindung zugrundeliegende Problem
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Das Problem wurde eben ausführlich beschrieben und soll hier nur kurz
wiederholt werden: Der senkrecht in der Ankerrolle hängende Anker muss
zur Lagerung in der Bugankerhalterung in die Horizontale gebracht werden.
Dazu ist es erforderlich, ihn im Winkel von 90° über die Rolle zu ziehen.
Dabei entstehen plötzlich große auftretende Kräfte (Zugkräfte), die
überwunden werden müssen. Der Anker kann erst horizontal gezogen
werden, wenn sich der Angriffspunkt der Leine am Anker oberhalb der
Drehachse der Rolle befindet. Die heute zur Verfügung stehenden
Möglichkeiten sind wenig hilfreich, die auftretenden Kräfte so zu verteilen,
dass sich der Anker leichter um insgesamt 90° kippen lässt.
4. Gewerbliche Anwendung
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Die beiden heutigen Lösungen zum Aufholen des Ankers sind wenig
hilfreich. Es sollte möglich sein, die hier vorgestellte Ankerrolle so
preisgünstig zu produzieren, dass sie sich am Markt durchsetzt. Die Vorteile
beim Aufholen des Ankers sind so groß, dass die einfachen Rollen oder
Doppelrollen kaum mehr verlangt werden.
5. Vorteilhafte Wirkung
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Die im Punkt 2 und 3 der Anmeldung beschriebenen Probleme sind fast
völlig beseitigt. Jetzt endlich kann der Anker aufgeholt werden, ohne dass
übermäßige, plötzlich und ruckartig auftretende Kräfte erforderlich sind,
denn der Anker selbst ist ja schon schwer genug. Die beiden unteren Rollen
pendeln sich ein, befinden sich immer genau in dem Winkel, den der Anker
und die Ankerleine erfordern, passen sich den entstehenden Kräften an und
leiten den Anker im großen Radius (80 mm) von der Senkrechten in die
Waagerechte.
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Die insgesamt stabile Bauweise nimmt alle entstehenden Kräfte auf Die
Fertigung in Edelstahl-rostfrei, V4A, entspricht heutigen hohen Standard.
6. Ein Weg zur Ausführung der Erfindung
a) Bestandteile
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Die Teile werden, wenn nicht anders angegeben, aus Edelstahl, V4A,
hergestellt.
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Die Bestandteilliste entspricht der Bezugsziffernliste der Abbildungen.
Bezugszeichenliste
10 Große Rolle, Polyamid, Breite 35 mm, Durchmesser außen 55, innen 20 mm, Mittelbohrung 6 mm, 1 Stück
11 Vordere Rolle, Polyamid, Breite 35 mm, Durchmesser außen 40, innen 20 mm, Mittelbohrung 6 mm, 2 Stück
12 Obere Rolle, Polyamid, Breite 35 mm, Durchmesser 35 mm,
Mittelbohrung 6 mm, 1 Stück
13 Seitenteil Pendel, Materialstärke 5 mm, Form, Maße und Position der Bohrungen siehe Abb. 11, 2 Stück
14 Seitenteil, Materialstärke 6 mm, Gesamtlänge 430 mm, Form und
Position der Bohrungen siehe Abb. 6, 7, 8. 2 Stück
15 Bodenplatte, Materialstärke 6 mm, 300 × 80 × 6 mm, Montage-
Bohrungen Durchmesser 8 mm siehe Abb. 9
16 Hintere Rolle, siehe Pos. 11
17 Bolzen, 80 × 5 mm, mit Stop-Mutter
18 Bolzen für hintere Rolle, 80 × 5 mm
19 Kunststoff-Scheiben, 40 × 5 mm, Bohrung 6 mm, 12 Stück
20 Verbindungsbolzen, 55 × 5 mm, 2 Stück
b) Praktische Herstellung
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Zuerst werden die Einzelteile hergestellt.
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Die Rollen müssen gedreht und die Edelstahlteile lt. der Abbildungen
hergestellt werden. Die Bohrungen, Schneiden der Gewinde und die Phasen
dürfen dabei nicht vergessen werden.
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Dann wird mit der Montage begonnen.
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Entsprechend der Abb. 11a wird zuerst mit dem Pendel begonnen. Die
Vorderansicht zeigt, in welcher Reihenfolge die Einzelteile zusammengesetzt
und verschraubt werden müssen. Die beiden unteren Rollen Pos. 10 und 11,
müssen sich drehen können.
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Nun werden die Seitenteile (mit drei großen seitlichen Bohrungen zur
Gewichtsersparnis) rechtwinklig auf der Bodenplatte verschweißt. Der lichte
Abstand beträgt 65 mm. Die Abb. 6 ist hier hilfreich. Die Bodenplatte soll
etwa 15 mm hinten die Seitenteile überragen. Nun kann das Pendel mittels
des Bolzens Pos. 17 komplett montiert werden. Die obere Rolle Pos. 12
schützt den Bolzen und hält den Anker fest.
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Nun kann die hintere Rolle Pos. 16 mittels Bolzen montiert werden.
7. Funktionsweise
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Die Abb. 13 zeigt die Phasen der Ankerbewegung:
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Da der wichtigste Vorteil dieser Pendel-Ankerrolle der Vorgang des
leichteren Anker-Aufholen ist möchte ich diesen Vorgang beschreiben. Das
Herunterlassen geschieht auf entsprechend gegensätzliche Weise, jedoch
leicht durch die herrschende Schwerkraft.
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Der Anker hängt an der Ankerleine senkrecht herunter und soll in die
Ankerhalterung eingezogen werden. Die Ankerleine läuft über die untere,
dann über die obere Rolle zum Schiff. Der Anker wird über die untere Rolle
hochgezogen, da die andere Rolle höher liegt und es eine aufwärts gerichtete
Kraft gibt. Diese beiden Rollen hängen gemeinsam an einem oberen
Drehpunkt und können sich im Radius von 80 mm an die Kraftverteilung
anpassen. Das Pendel ermöglicht es so, dass die Ankerleine immer auch eine
aufwärts gerichtete Kraft aufweist, die hilft, den Anker über die untere Rolle
zu ziehen.
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In der mittleren Ankerposition liegt der Anker schon mit seinem Ankerstock
auf der unteren Rolle. Der Ankerschwerpunkt befindet sich noch weit
außerhalb bzw. vor der Ankerrolle. Das Pendel passt sich im Laufe der
Bewegung des Ankerhochziehens an die veränderte Gewichtsverteilung an
und wird waagerechter.
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Dies wird dadurch unterstützt, dass der Anker in die Rollen eingezogen wird
bis er horizontal liegt und der Ankerflunken an der unteren Anschlagfläche
anliegt.
8. Quellen, Zeichnungen
Quellen
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Katalog der Firma Edelstahl-Haese, Woltersdorf bei Berlin, Ausgabe 2001,
Seite 13
Liste der Bezugsziffern
1 Bug des Schiffes
2 Ankerhalterung
3 Bugrolle
4 Anker
5 Ankerleine
6 Doppelrolle
7 Drehpunkt
Liste der Abbildungen
Abb. 1 - Stand der Technik: Feste Bug-Ankerrolle
Abb. 2 - Stand der Technik: Doppel-Klapprolle
Abb. 3 - Stand der Technik: Detail zu Abb. 1
Abb. 4 - Stand der Technik: Detail zu Abb. 2
Abb. 5 - Seitenansicht der gesamten Erfindung
Abb. 6 - Seitenansicht mit Bezugsziffern
Abb. 7 - Detail: Halterung des Pendels bzw. Kopfteil der Ankerrolle
Abb. 8 - Detail: Hintere Auflagerolle für Anker
Abb. 9 - Detail: Bodenplatte
Abb. 10 - Detail: Seitenansicht der vorderen Rollen in richtiger Position
Abb. 11 - Detail: Seitenteil des Pendels
Abb. 11a - Detail: Vorderansicht des Pendels - komplett
Abb. 12 - Detail: Vorderansicht der Rollen
Abb. 13 - Detail: Funktionsweise