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Einrichtung zum Steuern von Lastschiffen bzw. Lastschiffverbänden
od. dgl. Die normale Hecksteuerung von Schubzügen durch ein am hinteren Ende des
Schubzuges angreifendes Stoßboot ermöglicht ein einwandfreies Kurshalten und auf
unbegrenzt breitem Wasser auch die Durchführung exakter Steuerbewegungen. Dagegen
bereitet die Hecksteuerung bei langen Zugeinheiten besonders auf gewundenen Flußläufen
gewisse Schwierigkeiten. Wenn z. B. ein langer Schubzug zu Berg fahrend eine Kurve
durchläuft, wird der vordere Teil des Schubzuges durch die Strömung sehr viel früher
nach der Außenseite der Kurve gedrängt als das Heck. Um dieser ungewollten Kursänderung
zu begegnen, muß mit Hilfe des Stoßbootes auch das Heck des Schubzuges nach der
Außenseite der Stromkurve verschoben werden, und zwar so weit, bis das vordere Ende
des Schubzuges in die nach der Kurve gegebene Richtung des Stromes geschwenkt ist.
Die für diesen Manövriervorgang erforderliche seitliche Versetzung des Heckes kann
sehr groß sein, was aber eine große Manövrierbreite, also eine große Strombreite
voraussetzt.
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Mit Hilfe eines Steuerorgans am Bug des Schubzuges kann die Manövrierbreite
erheblich verkleinert werden, da dann beim Durchlaufen einer Kurve dem Abtreiben
des Bugs nach der Außenseite der Kurve rechtzeitig begegnet werden kann, indem der
Bug des Schubzuges nach der Innenseite der Kurve gehalten wird. Man hat daher für
diesen Zweck bereits vorgeschlagen, bei Schubzügen vorn besondere Steuerpropeller
einzubauen. Außerdem ist auch schon der Vorschlag gemacht worden, vorn einen Schlepper
anzuordnen, der in der Lage ist, seitlich gerichtete Kräfte auszuüben, etwa in Form
eines mit einem Schnelläufer-Zykloidenpropeller ausgerüsteten Wassertreckers.
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Da die erforderlichen Kräfte erfahrungsgemäß sehr groß sind, bereitet
die Unterbringung der Antriebsleistung zur Erzeugung der großen Querkraft auf direktem
Weg, also durch einen Steuerpropeller, Schwierigkeiten, insbesondere wirtschaftlicher
Art. Zur Vermeidung dieser Nachteile ist auch schon angeregt worden, an Stelle aktiver
Steuerorgane am Bug des Schubzuges passive Steuerorgane, also Flächenruder anzuordnen
oder gar an den Bug des Schubzuges einen Wassertrecker zu kuppeln, der schräg zum
Schleppzug gestellt werden kann, so daß er schräg im Fahrtstrom liegend in seiner
Gesamtheit als Ruder wirkt.
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Die Erfindung befaßt sich mit einer Einrichtung nach dem zuletzt genannten
Vorschlag, also mit einer Einrichtung zum Steuern von Lastschiffen, Lastschiffverbänden
od. dgl., die aus einem Wassertrecker mit einem querkrafterzeugenden Organ besteht,
der mit der zu steuernden Einheit derart gekuppelt ist, und zwar am Bug des Lastschiffes
bzw. am Kopf des Lastschiffverbandes, daß er sich mit seiner Längsachse in eine
Winkellage gegenüber der Längsachse des Lastschiffes bzw. Lastschiffverbandes einstellen
kann. Sie bezweckt einen vorteilhaften weiteren Ausbau der Einrichtung, insbesondere
einen konstruktiv einfache und leicht zu bedienende Ausführung.
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Die Erfindung besteht in dem Vorschlag, die Winkellage zwischen Wassertrecker
und der Längsachse der zu steuernden Einheit durch Anschläge auf einen bestimmten
Winkelbereich zu begrenzen und das Gestänge für die Steuerung des die Querkraft
erzeugenden Organs derart auszubilden und mit dem Wassertrecker und der Einheit,
d. h. dem Lastschiff bzw. Lastschiffverband, zu verbinden, daß jede innerhalb des
genannten Winkelbereichs liegende willkürlich eingeleitete Betätigung des die Querkraft
erzeugenden Organs über die hierdurch herbeigeführte Winkellage des Wassertreckers
wieder rückgängig gemacht wird. Eine besonders zweckmäßige Ausführungsform besteht
darin, daß der Wassertrecker über eine biegungs- und torsionssteife Kuppelstange
mit der zu schleppenden Einheit gekuppelt wird, die wie eine Deichsel, also in der
Horizontalebene verdrehungsfest und vertikal verschwenkbar, an der Einheit befestigt
ist und an ihrem vorderen Ende in der Mitte des Wassertreckers an einem vertikalachsigen
Schwenkzapfen angelenkt ist, und daß ferner auf diesem Schwenkzapfen eine Hülse
frei drehbar gelagert wird, die einerseits mit der Betätigungseinrichtung für das
die Querkraft erzeugende Organ des Wassertreckers und andererseits mit einem an
der Kuppelstange (Deichsel) angelenkten Hebel verbunden ist, an dem das zum Bedienungsstand
führende
Gestänge angreift. Der Bedienungsstand kann hierfür ohne
weiteres auf der Schleppeinheit, insbesondere aber bei einem Schubzug auf dem Stoßboot
selbst angeordnet werden, so daß für die Bedienung des Steuertreckers kein zusätzliches
Personal erforderlich ist.
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Bei einer Ausführung nach der Erfindung genügt eine einfache Verschiebung
des Steuergestänges in der einen oder anderen Richtung um einen größeren oder kleineren
Betrag, solange diese Verschiebung innerhalb der Grenzen liegt, die der durch die
Anschläge begrenzten maximalen Winkellage entspricht, um damit an dem Wassertrecker
eine größere oder kleinere Querkraft zu erzeugen, die ihrerseits den Wassertrecker
mit seiner Längsachse in eine größere oder kleinere Winkellage zur Längsachse der
Einheit bringt, wobei selbsttätig mit dem Erreichen der gewünschten Winkellage (Ruderlage)
des Wassertreckers die Beeinflussung der Querkraft wie bei einer Reglerrückführung
wieder aufgehoben wird. Sobald also der Wassertrecker seine Lage in bezug auf die
Steuerhülse und damit auf die Deichsel und den Schubzug verändert, bewirkt die durch
die über das zum Bedienungsstand führende Gestänge festgehaltene Hülse und das mit
ihr verbundene zur Betätigungseinrichtung des die Querkraft erzeugenden Organs,
also etwa zum Ruderservomotor eines im Wassertrecker angeordneten Voith-Schneider-Propellers,
führende Gestänge bei diesem einen Steuerimpuls, der die Rückkehr zur vorgegebenen
Lage er= zwingt. Der Schiffsführer hat also lediglich durch Veränderung der Lage
der Hülse mit Hilfe des Bedienungsgestänges vom Stoßboot aus eine bestimmte Winkellage
des Steuertreckers zur Längsachse der Schleppeinheit vorzuwählen, worauf
-sich der Steuertrecker in diese Winkellage einsteuert und diese Lage so
lange beibehält, als die Vorwahl bestehen bleibt. Bei einer Verschiebung des Steuergestänges
um einen Betrag, der größer ist, als dem durch die Anschläge begrenzten Winkelbereich
entspricht, bleibt der Ruderservomotor des Voith-Schneiderpropellers bzw. der betreffende
Servomotor eines beliebigen anderen Querkraftorgans entsprechend im Ausschlag, so
daß zur Ruderwirkung des ganzen Treckers die jeweils eingestellte Ruderkraft des
Querkraftorgans zusätzlich hinzukommt.
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Eine weitere Erhöhung der Gebrauchsfähigkeit einer solchen Einrichtung
ergibt sich, wenn die für die Kuppelstange erforderlichen Anschläge am Steuertrecker
verstellbar angeordnet werden, so daß die maximal erreichbare Winkelstellung des
Wassertreckers verändert werden kann. Außerdem können in das die Hülse mit dem Bedienungsstand
und mit der Betätigungseinrichtung des die Querkraft erzeugenden Organs verbindende
Gestänge veränderbare Übersetzungen eingefügt werden. Die Kuppelstange bzw. Deichsel
wird vorteilhafterweise am vorderen Ende mit einer vertikalachsigen Lagerhülse verdrehungssteif
verbunden, die den mit der Bodenkonstruktion des Wassertreckers biegungssteif verbundenen
Schwenkzapfen umgreift. Hierdurch wird erreicht, daß über den Drehzapfen und die
Hülse die Krängungsmomente, die der kleine Wassertrecker infolge der großen Momente
aus Ruderkraft und aktiver Steuerkraft seines vorzugsweise als Schnellläufer-Zykloidenpropeller
ausgeführten Querkraftorgans aufzunehmen hat, auf die Deichsel und von dieser auf
die Schleppeinheit übertragen werden. Die geringe Querstabilität des schmalen Steuertreckers
wird auf diese Weise durch die große Querstabilität der Schleppeinheit ergänzt.
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Die Erfindung ist in der beigefügten Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel
dargestellt und wird im folgenden an Hand dieser Darstellung näher erläutert.
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F i g. 1 zeigt eine Draufsicht auf einen Schubzug mit Stoßboot und
Steuertrecker, F i g. 2 in größerem Maßstab eine Draufsicht und F i g. 3 eine Seitenansicht
vom vorderen Ende des Schubzuges mit Steuertrecker und F i g. 4 eine Einzelheit
der Konstruktion in nochmals vergrößertem Maßstab.
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Der Schubzug nach F i g. 1 besteht aus sechs Lastkähnen 1, dem Stoßboot
2 und einem Steuertrecker 3 gemäß der Erfindung. Zur Verbindung dieses Steuertreckers
mit den Lastkähnen 1 dient, wie die F i g. 2 und 3 ersehen lassen, eine Kuppelstange
4. Diese ist mit den Lastkähnen über die horizontalachsigen Gelenke 5 verbunden
und greift mittels einer an ihr starr befestigten Büchse 6 (s. F i g. 4) an einem
in der Mitte des Wassertreckers 3 starr in diesem angeordneten vertikalachsigen
Zapfen 7 an. Auf der Büchse 6 ist die Hülse 8 frei drehbar gelagert, von der eine
Schubstange 9 zu dem am Steuerstift des Ruderservomotors des Zykloidenpropellers
10 angreifenden Hebel 11 führt. Außerdem ist an der Steuerhülse 8 eine Schubstange
12 angelenkt, die in der Mitte eines an der Kuppelstange 4 angelenkten Hebels 13
endet. Von dem äußeren Ende dieses Hebels 13 führt das Gestänge 14 zu dem etwa auf
dem Stoßboot liegenden Bedienungsstand. Der Schwenkbereich der Kuppelstange 4 bzw.
des Wassertreckers gegenüber dieser Kuppelstange 4 ist durch die Anschläge
15 begrenzt.
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Zu dem am Steuerstift des Ruderservomotors des Zykloidenpropellers
angreifenden Hebel 11 sind außer der Mittellage noch die beiden Endstellungen
für hart Steuerbord und hart Backbord eingezeichnet. Bei einer Verstellung des Ruderservomotors
über das Gestänge 14,13,12, die Hülse 8 und das weitere Gestänge 9 und 11 von der
Mittelstellung aus nach Backbord, also in die vordere Endlage des Hebels
11,
wird der sonst genau nach hinten gehende Strahl des Zykloidenpropellers
nach links geschwenkt. Unter der Wirkung dieser Strahlschwenkung schwenkt der Steuertrecker
in seiner Gesamtheit um den Zapfen 7 mit seinem Bug nach rechts, und bei dieser
Verschwenkung des Wassertreckers stellt er sich wieder in die gleiche Relativlage
gegenüber der vom Gestänge 14, 13 und 12 noch festgehaltenen Hülse 8 und der Schubstange
9, die er vor der Durchführung des Steuermanövers innehatte, so daß hierdurch auch
die Betätigung des Ruderservomotors wieder rückgängig gemacht wird, sofern die Verstellung
innerhalb des Bereiches liegt, die der durch die Anschläge bestimmten Winkellage
entspricht.