-
Kupplungsschloß zur Verbindung zweier Schwimmkörper, insbesondere
zweier Schiffe Die Erfindung befaßt sich mit einem Kupplungsschloß zur Verbindung
zweier Schwimmkörper. Zweck der Erfindung ist es, für die Verbindung von Schwimmkörpern
miteinander, insbesondere von Schubschiffseinheiten, eine Kupplung zu schaffen,
die einfach, schnell und sicher anzulegen und zu lösen ist. Ferner soll sie unter
SeegangseinflÜssen eine ausreichende Bewegungsfreiheit beider Schwimmkörper gegeneinander
gewährleisten.
-
In der Längsmittelebene von Schwimmkörpern angeordnete Kupplungen
sind bekannt. Außerdem sind solche Kupplungen bekannt, bei denen zwei kongruente
Klauen an getrennten Achsen gelagert sind, deren Schließstellung über eine gemeinsame
Verriegelungsmechanik fixierbar ist. Bekannt ist auch deren Lagerung zwischen zwei
parallelen Platten. Mehr oder weniger gelenkige Verbindungen zwischen Schwimmkörpern
sind ebenfalls Stand der Technik.
-
Auch mit der vorliegenden Erfindung, dem Kupplungsschloß, soll eine
gelenkige Verbindung zwischen zwei Schwimmkörpern durch einfaches Heranfahren des
Kupplungsschlosses an das entsprechende Gegenstück des anderen Schwimmkörpers, die
Gegenhaltung, erreicht werden. Dabei soll nur das Kupplungsschloß ein, wenn auch
nur wenig empfindliches Maschienenbauelement, das Gegenstück am anderen Schwimmkörper
jedoch ein dem rauhen Schiffahrtsbetrieb entsprechendes einfaches und robustes starres
Bauelement ohne Gelenke und besondere Toleranzen sein. Aufgabe der Erfindung ist
es dabei, das Kupplungsschloß so auszubilden, daß die beim Kuppelvorgang auftretenden
Kräfte zwangsweise eine Schließbewegung der Klauen herbeiführen. Dieser Schwenkimpuls
in Schließrichtung auf die Klauen soll während des ganzen Schubvorganges gewährleistet
sein.
-
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe bei einem Kupplungsschloß
zur Verbindung von Schwimmkörpern, insbesondere Schiffen, mit zwei kon 'aruenten
und symmetrisch über parallele Achsen je für sich auf einer Grundplatte gelagerten
Doppelhebeln, deren einer Arm als Kupplungsklaue ausgebildet ist und die über ihren
anderen Hebelarin und eine kniehebelartige Gelenkverbindung so miteinander verbunden
sind, daß sie nur gemeinsam schwenkbar sind, wobei die Klauen beim Schließvorgang
hakenartig eine entsprechende Gegenhaltung am zu kuppelnden anderen Fahrzeug gemeinsam
erfassen und über die kniehebelartige Gelenkverbindung in Schließstellung gehalten
werden und wobei sie V-förmig nach der Schloßmitte konvergierende Gleitflächen besitzen,
durch welche die Gegenhaltung ins Schloß hineingeführt wird, dadurch, daß die Klauen
an ihrer Wurzel, d. h. in der Nähe der Drehachse jedes Doppelhebels quer
zur Bewegungsrichtung der Gegenhaltung und nach innen gerichtete nasenartige Anschlaghebel
besitzen, über welche durch den Druck der Gegenhaltung beim Einfahren derselben
ein Drehmoment auf die Doppelhebel um ihre Drehachsen im Sinne des Schließens der
Klauen ausübbar ist. Statt einer können auch zwei zueinander parallele und kongruente
Grundplatten verwendet werden.
-
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung besteht das Doppelkniegelenk,
das die rückwärts gerichteten freien Hebelarrne der Doppelhebel verbindet, aus einer
gemeinsamen langen Gelenklasche und je einer kurzen Gelenklasche, welche
mit einem Gelenk am Ende jedes Hebelarmes verbunden ist. Hierbei ist die gemeinsame
Kniehebellasche parallel zu sich selbst, d. h. in Richtung auf die Gegenhaltung
zu oder in Richtung von ihr weg, verschiebbar, wobei sie in der einen Richtung unter
der Einwirkung einer Zugfeder und in der anderen Richtung unter der von über Drucköl
betätigten Mitteln steht.
-
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die von den Kupplungsklauen
erfaßte Gegenhaltung eine senkrechte am zu kuppelnden Schwimmkörper angeordnete
Schiene, vorzugsweise eine Rundprofflschiene, die, vorzugsweise bis zur Wasserlinie
durchgeführt, eine senkrechte Relativbewegung der zu kuppelnden Teile gegeneinander
ermöglicht.
-
Ein weiterer Erfindungsgedanke besteht darin, daß federnde Vorrichtungen
derart am Kupplungsschloß angeordnet sind, daß sie ständig im Sinne einer Trennung
von Gegenhaltung und Schloß wirksam sind. Hierbei sind nach einem weiteren Merkmal
der Erfindung die die Trennungskraft erzeugenden Mittel oberhalb und unterhalb des
Kupplungsschlosses bzw. der Grundplatte(n) desselben in der lotrechten Mittelebene
des Schlosses angeordnete, gegen die
Gegenhaltung drückende, federnde
oder federbelastete Winkelhebel.
-
Nach der erfindungsgemäßen Lösung sind die Drehachsen der Klauen in
einem derartigen Abstand voneinander angeordnet, daß die kurvenförmigen, in nasenartiae
Anschlaghebel übergehenden Innenbacken aufeinander zugerichtete Hebelarme bilden,
derart, daß die beim Kuppelvorgang über die Gegenhaltung (Rundschiene) auf diese
Hebelarme ausgeübten Kräfte zwangsweise eine Schließbewegung der Klauen herbeiführen.
Druckkräfte, wie sie bei Schubschiffen vornehmlich auftreten, erzeugen also ständig
einen Schwenkimpuls in Schließrichtung auf die Klauen. Wie aus der Anordnung des
Doppelknie-C Crelenkes in öffnungsposition nach F i g. 2 zu entnehmen ist, kann
eine Schließbewegung der Klauen ausschließlich durch eine Druckkraft auf die nasenartigen
Anschlaghebel erfolgen; denn die an dem Doppelkniegelenk befestigte Schubstange
kann, falls man sie bewegen wollte, bei einer Bewegung in Riebtuna auf die Klauen
zu lediglich über die Kniegelenkhebel Kräfte ausüben, die in öffnungsrichtungir
wirken. In der anderen Richtung, der von den Klauen weg, ist jedoch die öffnungsposition
durch den Kniehebelmechanismus verriegelt. Erst wenn die Gegenhaltung gegen die
nasenartigen Anschlaghebel stößt, wird ein Schwenkmoment um die Achsen auf die Klauen
ausgeübt derart, daß sich die Klauen um die Gegenhaltung schließen, die freien Schenkel
spreizen und nunmehr der Kniehebelmechanismus sich in die erforderliche Stellung
spreizen kann, wobei diese Spreizstellung durch die Feder gesichert ist. Wenn aber
Grenzwerte übersteigende Kräfte, beispielsweise bei Havarien, die in Zugrichtung
wirken, auftreten, so kann der Kupplungsmechanismus, der beispielsweise über Stangen,
hydraulische Zylinder, Federn od. dgl. mit dem Schwimmkörper längs verschiebbar
verbunden ist, unter diesen besonderen Umständen eine Längsbewegung ausführen, die
jedoch von dem Doppelkniegelenk mit seiner getrennt befestigten Schubstange nicht
mitgemacht wird, so daß das Doppelkniegelenk in die Position nach F i
g. 2 und damit die Kupplung in die öffnungsstellung springt. Die aus wenigen
einfachen, an sich bekannten Teilen bestehende Kupplung erfüllt also nicht nur ihre
Aufgabe, eine feste Verbindung zwischen dem Schloßmechanismus und der Gegenhaltung
herbeizuführen, sondern erfüllt zusätzlich noch die Aufgabe, daß das Schließen der
Kupplung automatisch im richtigen Augenblick erfolgt und die selbsttätig erfolgte
Verriegelung der Schließposition dann selbsttätig wieder aufgehoben und somit eine
Öffnung der Klauen ermöglicht wird, wenn vorbestimmte Zugkräfte überschritten werden.
Dabei ist es von besonderer Bedeutung, daß diese drei wesentlichen Funktionen nicht
mit zusätzlichen komplizierten technischen Maßnahmen, wie sie durchaus denkbar sind,
erfüllt werden, sondern daß dazu lediglich in ihrer Funktion sichere, bewährte Elemente
verwendet werden.
-
Das Kupplungsschloß nach dem erfindungs-Gemäßen Vorschlag kann bei
verschiedenen Verbindungssystemen verwendet werden. Es kann zugbelastet werden,
wenn die Schubübertragung zwischen den Fahrzeugen wie gebräuchlich über gegeneinanderlie-ende
Schubschultem erfolgt, oder aber es kann auch druckbelastet werden, wenn es am Ende
eines oder mehrerer gelenkiger oder starrer Arme angebracht ist, die den Schub von
einem auf das andere Fahrzeug übertragen. Sein Vorteil liegt dar-in, daß mit seiner
Hilfe die kraftschlüssige Verbindung schnell und sicher hergestellt und gelöst werden
kann. Der Kupplungs- oder Lösungsvorgang wird dabei nur eingeleitet durch einfaches
Gegenfahren oder durch Slippen der Verriegelung. Alles Weitere vollzieht sich selbsttätig.
Ein Fortschritt zu größerer Unfallsicherheit ist darin zu sehen, daß die Verwendung
des Kupplungsschlosses jede Art von manueller Verrichtung direkt an den Kupplungselementen,
ja sogar einen Aufenthalt in unmittelbarer Umgebung der Kupplung überflüssig macht.
-
Ein weiterer Fortschritt liegt darin, daß mit dem Kupplungsschloß
nunmehr gelenkige Verbindungen auch auf bewegtem Wasser hergestellt werden
können, was bei den bekannten Kupplungssystemen nicht der Fall ist. Eine gelenkige
Verbindung ist aber erst dann vollständig, wenn sie auch bei starker Bewegung der
Fahrzeuge gegeneinander, bei kleineren Fahrzeuaen schon im bewecten Hafenwasser,
bei größeren auf offenen Wasserflächen, schnell und sicher angelegt und gelöst werden
kann.
-
F i g. 1 zeigt in einem Ausführungsbeispiel einen Schnitt durch
das Kupplungsschloß in geschlossenem Zustand; F i g. 2 zeigt in dem gleichen
Beispiel einen Schnitt durch das Kupplungsschloß in geöffnetem Zustand; F i
g. 3 zeigt eine Seitenansicht des Kupplungsschlosses nach F i g. 1
oder F i g. 2.
-
Die Doppelhebel 1, die um die Drehachsen 13
drehbar sind,
umfassen mit ihren Klauen 2 ein Pro-fil 3 (im Beispiel ein Rundprofil). Die
anderen Enden der Doppelhebel sind durch ein Doppelkniegelenk 4, 5
kniehebelartig
verriegelt. Der Riegel ist im dargestellten Ausführungsbeispiel durch eine Feder
6
gegen Herausspringen a sichert. Die Feder kann je-Ce doch auch durch einen
hydraulisch betätigten Kolben od. ä. ersetzt werden. Durch die beiden Arme
7 wird der vom Profil 3 auf das Kupplungsschloß ausgeübte Zuo, oder
Druck auf das Fahrzeug weitergeleitet. Übt es einen Zug aus und wird das Doppelkniegelenk
4 kurzzeitig herausgezogen oder durch Drucköl heraus-Credrückt, so öffnet der an
den Klauen 2 wirksame Zug die durch die Klauen gebildete Zange selbsttätig. Durch
das herausgleitende Profil wird die Zange dabei so weit geöffnet, daß die Doppelhebel
1 durch das federbelastete Doppelkniegelenk 4 über die Gelenkarme
5 in der geöffneten Stellung, wie in F i g. 2 dargestellt, wieder
kniehebelartig verriegelt sind.
-
F i g. 2 zeigt das geöffnete Kupplungsschloß beim Schließvorgang.
Das Kupplungsschloß wird gegen das Profil 3 gefahren, wobei die keilförmigen
Verlängerungen 8 der Klauen 2 durch Bildung eines öffnungstrichters das Einführen
des Profils 3 in die Zange erleichtern. Das Profil 3 drückt dabei
gegen zwei Nasen 9 an den Doppelhebeln 1, die damit den Schließvorgang
der Doppelhebel 1 ausführen. Die Feder 6 zieht das Doppelkniegelenk
4 in die in F i g. 1
dargestellte Stellung. Die beiden knicksteifen Arme
7
übertragen den bei dem Schließvorgang ausgeübten Druck vom Kupplungsschloß
auf das Fahrzeug.
-
Eine Ergänzung des Kupplungsschlosses ist in der in F i
g. 3 gezeigten Seitenansicht dargestellt. Auf den Grundplatten 24 des Kupplungsschlosses
ist oben und unten je ein Kipphebel 10 angebracht. Diese Kipphebel
drehen um je eine Achse 12, deren Richtung senkrecht zu der Drehachse
13 jedes der Doppelhebel 1 steht. Das eine Ende dieser Kipphebel
drückt
gegen die Gegenhaltung bzw. das Profil 3, das andere Ende ist durch eine
Druckfeder 11 belastet. Der Zweck der Kipphebel ist es, erstens beim Schließvorgano,
der Klauen den harten Anstoß des Profils 3
gegen das Kupplungsschloß zu dämpfen
und zweitens das Herausgleiten des Profils beim öffnungsvorgang zu unterstützen,
wenn das Kupplungsschloß nur schwach oder gar nicht zugbelastet ist.