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Die Erfindung bezieht sich auf ein
Boot nach Art eines SWATH-Schiffes nach dem Oberbegriff des Anspruchs
1.
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Derartige Boote sind einerseits auf
Binnengewässern
und andererseits in küstennahen
Bereichen beispielsweise der Nord- und Ostsee sowohl zum Personen-
und Gütertransport
im gewerblichen Bereich als auch als Sport- und Freizeitgerät im privaten
Bereich einsetzbar.
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Bekannt sind unterschiedliche Einrumpfboote,
die meist als Verdrängerboote
ausgeführt
und mittel eines Motors oder mittels eines Segels angetrieben sind.
Solche Verdrängerboote
entwickeln durch ihren Vortrieb ein Wellensystem. Dabei ist es dem Verdrängerboot
nicht möglich,
sich aus eigener Kraft schneller vorwärts zu bewegen, als die Eigengeschwindigkeit
der von dem Boot hervorgerufenen Welle. Beispielsweise ist von U-Booten
bekannt, dass sie bei gleicher Antriebsleistung im aufgetauchten
Fahrzustand geringere Fahrt machen als im getauchten Fahrzustand,
bei dem sich keine Welle ausbildet.
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Als nachteilig erweist sich gerade
bei schnellen Einrumptbooten die starke Wellenbildung, die einerseits
andere Boote und andererseits Uferbefestigungen beeinträchtigt.
Die Einrumpfboote bieten besonders bei durch Seegang hervorgerufener
Krängung
wenig Sicherheit gegen Kentern. Zudem wird das wechselnde Krängen von
vielen Personen als unangenehm empfunden. Schlimmstenfalls erleiden solche
Personen die Seekrankheit mit ihren bekannten Folgen. Auch im Bootsrumpf
oder auf Deck verstaute Güter
können
sich auf Grund der krängenden Bewegungen
des Bootes aus ihrer gesicherten Position heraus und sich danach
frei bewegen. Dies kann sowohl dazu führen, dass Personen von solchen
Gütern
getroffen und verletzt werden als auch dazu führen, dass das Boot durch auf
einer Seite angesammelte Güter
in eine instabile Fahrlage gerät
und dadurch schlimmstenfalls kentert.
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Bekannt sind SWATH-Schiffe, wobei "SWATH" als Abkürzung für den englischen
Begriff Small Waterplane Area Twin Hull steht. Ein solches Schiff
erhält
seinen Auftrieb durch zwei parallel zueinander, in Fahrtrichtung
des Schiffes und symmetrisch von dessen Mittelachse angeordnete
Auftriebskörper,
die üblicherweise
eine länglich
gestreckte Form aufweisen und sich unterhalb der Wasseroberfläche befinden.
Aufbauten und dergleichen werden von einem Schiffsrumpf getragen,
der über
mehrere Stützen
mit den beiden Auftriebskörpern
verbunden ist. In jedem der Auftriebskörpern ist zudem meist ein Antrieb
angeordnet, dessen Antriebsachse aus dem Heck des jeweiligen Auftriebskörpers herausgeführt ist
und einen Propeller trägt.
Die den Schiffsrumpf tragenden Stützen erstrecken sich im wesentlichen über die
gesamte Länge
der Auftriebskörper
oder sind unterbrochen ausgeführt,
so dass mehrere nacheinander angeordnete Stützenelemente ausgebildet sind.
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Das Charakteristische der SWATH-Schiffe besteht
darin, dass der Auftrieb des Schiffes von den Auftriebskörpern unter
Wasser erzeugt wird, die Wasserverdrängung an den Stützen im
Bereich der Wasserlinie sehr gering ist und der von den Stützen getragene
Schiffsrumpf soweit über
der Wasseroberfläche
schwebt, dass er vom Seegang im wesentlichen unberührt bleibt.
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Ein solches SWATH-Schiff ist aus
der
DE 100 00 271 bekannt.
Es besteht aus einem Aufbauten und dergleichen aufnehmenden Schiffsrumpf,
an dessen Unterseite sich voneinander beabstandete Stützen befinden,
die sich einerseits über
einen Teil des Schiffsrumpfes erstrecken und im wesentlichen in
Fahrtrichtung des Schiffes angeordnet sind und andererseits mit
Auftriebskörpern
verbunden sind, die ihrerseits im wesentlichen in Fahrtrichtung
und innerhalb der von den Bordwänden
des Schiffsrumpfes aufgespannten Ebenen angeordnet sind. Dabei sind die
Stützen
in Segmente unterteilt, von denen die dem Schiffsrumpf zugewandten
Segmente der Stützen
weitestgehend mit den Bordwänden
des Schiffsrumpfes fluchtend und die dem Auftriebskörpern zugewandten
Segmente der Stützen
zur Schiffsmitte hin geneigt verlaufen.
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Nachteilig bei den SWATH-Schiffen
ist, das jeweils ein ganz bestimmter Tiefgang realisiert werden
muss. Dadurch sind SWATH-Schiffe in Bezug auf die Aufnahme von Beladung
beschränkt.
Bisher gibt es SWATH-Schiffe ausschließlich für Spezialanwendungen, wie beispielsweise
einige Lotsen-, Forschungs- und Passagierschiffe sowie einige off-shore-Kräne und -Arbeitsplattformen.
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Die untere Grenze der bisher realisierten Schiffe
weist ein Verhältnis
von Eigengewicht zu Beladungsgewicht von mindestens 10:1 auf. Bei
kleinen Booten würde
sich dieses Verhältnis
jedoch umkehren. Ein kleines Plastik- oder Aluminium-Boot mit einem
Eigengewicht von nur 50 bis 100 kg ist für Beladungen von 100 bis 300
kg zugelassen, so dass sich ein Verhältnis von Eigengewicht zu Beladungsgewicht
von bis zu 1:3 einstellt. Kleine Boote sind bisher in SWATH-Bauweise
nicht realisiert worden.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe
zu Grunde, ein gattungsmäßiges Boot
nach Art eines SWATH-Schiffes zu entwickeln, das neben einem geringen
Eigengewicht und einem beladungsabhängig einstellbaren Tiefgang
sowohl in einem Überladungszustand
als auch in einem kritischen Fahrzustand selbst zusätzlich stabilisierenden
Auftrieb realisiert.
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Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden
Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Zweckdienliche Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis
6.
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Das erfindungsmäßige Boot nach Art eines SWATH-Schiffes
beseitigt die genannten Nachteile des Standes der Technik.
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Besonders vorteilhaft ist, dass das
Boot schnell und größtenteils
unbeeinflusst von Seegang fahrbar ist. Bauartbedingt eignet es sich
dabei besonders für
Gewässer
mit schneller Wellenfolge bei geringer bis mittlerer Wellenhöhe. Von
besonderem Vorteil ist für
kleine Boote die zusätzliche
Sicherheit gegen Kentern durch spezielle Stützen mit entsprechenden zusätzlichen
Auftriebskammern. Durch die eigene geringe Wellenbildung ist das
Boot trotz hoher Geschwindigkeit sehr umweltfreundlich.
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Von Vorteil ist, wenn die Querschnittsform der
Stützen
auftriebskörperseitig
schmal ausgeführt ist,
um einen geringen Wasserwiderstand zu erzeugen und bootsrumpfseitig
breit ausgeführt
ist, um eine große
Auftriebskraft zu erzeugen, wobei der Querschnitt der Stützen von
dem schmalen hin zu dem breiten Bereich der sekundären Auftriebskammern
der Stützen
jeweils nichtlinear verläuft,
weil dadurch einer größer werdenden
Krängung
jeweils eine größer werdende
zusätzliche
Auftriebskraft entgegenwirkt.
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Dabei ist es vorteilhaft, wenn die
Stützen
und die mit den Stützen
verbundenen Auftriebskörper
innerhalb der von den Bordwänden
des Bootsrumpfes aufgespannten Ebenen liegen, weil dadurch ein einfaches
Manövrieren
in Hafenanlagen oder anderen Uferbefestigungen sichergestellt ist.
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Es ist auch von Vorteil, wenn jeder
der Auftriebskörper über mindestens
einen Ballastwassertank verfügt,
der wahlweise mit Ballastwasser befüll- oder entleerbar ausgeführt ist,
weil dadurch der Tiefgang des Bootes in einfacher Weise an den jeweiligen
Beladungszustand angepasst werden kann.
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Es ist vorteilhaft, wenn mindestens
der Bootsrumpf, die Stützen
und die Auftriebskörper
als lösbar
verbindbare Baugruppen ausgeführt
sind, die auf einen Transport des Bootes mittels eines Fahrzeuges
abgestimmt ist, weil dadurch der Freizeitwert eines solchen Bootes
erhöht
wird. Das Boot könnte im
demontierten Zustand beispielsweise in einem Auto transportiert
und am Einsatzort in einfacher Weise zusammengebaut werden. Dabei
ist es auch von Vorteil, wenn das Boot entweder mittels eines bekannten
Antriebsmotors oder mittels einer bekannten Segeleinrichtung oder
einer Kombination aus beiden antreibbar ausgeführt ist, weil dadurch in einfacher Weise
unterschiedliche Bedürfnisse
der Anwender erfüllt
werden können.
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Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispiels
näher erläutert werden.
Dazu zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung eines unbeladenen Bootes nach Art eines
SWATH-Schiffes in einer Seitenansicht,
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2 eine
schematische Darstellung des Bootes aus 1 in einer Vorderansicht im Schnitt,
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3 eine
schematische Darstellung eines beladenen Bootes nach Art eines SWATH-Schiffes
in einer Seitenansicht,
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4 eine
schematische Darstellung des Bootes aus 3 in einer Vorderansicht im Schnitt,
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5 eine
schematische Teildarstellung des Bootes aus 4 in vergrößerter Form.
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Das erfindungsgemäße Boot nach Art eines SWATH-Schiffes
besteht gemäß 1 und 2 aus einem Bootsrumpf 1, an
dessen Unterseite eine linke Stütze 2 und
eine rechte Stütze 2' voneinander
beabstandet angebracht sind, die ihrerseits jeweils mit einem linken
Auftriebskörper 3 und
einem rechten Auftriebskörper 3' verbunden sind.
Das Boot ist in einem unbeladenen Zustand, wodurch die Auftriebskörper 3, 3' teilweise sowohl
innerhalb als auch außerhalb eines
Gewässers 4 befindet,
die Stützen 2, 2' und der Bootsrumpf 1 dagegen
außerhalb
des Gewässers 4 befinden.
Eine Wasserlinie 5 bildet sich somit an den Auftriebskörpern 3, 3' aus.
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Der Bootsrumpf 1 besitzt
typischerweise einen symmetrischen dünnwandigen offenen oder mittels
eines nicht dargestellten Decks geschlossenen Querschnitt und eine
länglich
gestreckte Form. Der Bootsrumpf 1 ist einerseits auf den
Ein- oder Anbau eines nicht dargestellten Antriebsmotors abgestimmt und
ist andererseits zusätzlich
mit einer nicht dargestellten Segeleinrichtung ausrüstbar. Zudem
ist der Bootsrumpf 1 zur Aufnahme unterschiedlicher nicht dargestellter
Decksaufbauten ausgelegt. Der Bootsrumpf 1 besteht dabei
aus üblichen
Bootsbaumaterialien, wie beispielsweise leichtem Holz, Kunststoff oder
Aluminium.
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Sowohl die linke Stütze 2 als
auch die rechte Stütze 2' sind gleichmäßig von
der Symmetrielängsachse
beabstandet und in Fahrtrichtung des Bootes ausgerichtet. Die Stützen 2, 2' besitzen dabei
eine Länge
die einerseits kürzer
als die Länge
des Bootes ist und die andererseits auf die Aufnahme der auftretenden
Kräfte
entsprechend abgestimmt ist. Die Stützen 2, 2' besitzen eine
Querschnittsform, die an der Verbindungsstelle zur Unterseite des
Bootsrumpfes breit ausgeführt
ist und in Richtung der Auftriebskörper 3, 3' schmaler zuläuft, wobei
der Querschnitt von dem schmalen hin zu dem breiten Bereich nichtlinear verläuft.
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Es sind die Stützen 2, 2' auftriebskörperseitig schmal
ausgeführt,
um einerseits einen geringen Wasserwiderstand zu erzeugen.
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Es ist sowohl die linke Stütze 2 als
auch die rechte Stütze 2' bootsrumpfseitig
breit ausgeführt und
bilden jeweils in diesem Bereich eine linke sekundäre Auftriebskammer 6 und
eine rechte sekundäre
Auftriebskammer 6' aus.
Die Breite der sekundären
Auftriebskammern 6, 6' an der Verbindungsstelle mit der
Unterseite des Bootsrumpfes 1 entspricht dabei bis zu einer
halben Bootsbreite, um eine möglichst
große
zusätzliche
Auftriebskraft zu erzeugen, sobald die Stützen 2, 2' tief in das
Gewässer 4 eintauchen
und die sekundären
Auftriebskammern 6, 6' in Kontakt zu dem Gewässer 4 treten.
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Die Stützen 2, 2' bestehen aus
einem widerstandsfähigen
Aluminiummaterial. Dabei sind die Stützen 2, 2' innen hohl
und wasserdicht oder wasserdicht ausgeschäumt ausgeführt, so dass die Stützen 2, 2' mit ihren sekundären Auftriebskammern 6, 6' eine zusätzliche
Auftriebskraft erzeugen können.
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Die Auftriebskörper 3, 3' sind auch gleichmäßig von
der Symmetrielängsachse
beabstandet und in Fahrtrichtung des Bootes ausgerichtet. Die Auftriebskörper 3, 3' besitzen dabei
eine Länge
die minimal etwa der Länge
der Stützen 2, 2' und maximal der
Länge des
Bootes entspricht. Die Auftriebskörper 3, 3' besitzen eine
runde Querschnittsform, die einerseits auf einen geringen Wasserwiderstand
und andererseits auf die Erzeugung einer entsprechend großen Auftriebskraft
entsprechend abgestimmt ist. Die Auftriebskörper 3, 3' sind aus einem
widerstandsfähigen
Aluminiummaterial hohl und wasserdicht oder wasserdicht ausgeschäumt ausgeführt.
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In ihrem Inneren besitzt sowohl der
linke Auftriebskörper 3 einen
lenzbaren linken Ballastwassertank 7 als auch der rechte
Auftriebskörper 3' einen lenzbaren
rechten Bal-lastwassertank 7'. Dazu besitzt
jeder der Ballastwassertanks 7, 7' mindestens eine nicht dargestellte Öffnung,
so dass die Ballastwassertanks 7, 7' in üblicher Weise entweder mit
Ballastwasser befüllbar
oder entleerbar sind. Das Volumen jedes der Ballastwassertanks 7, 7' entspricht etwa
einem Drittel des Volumens des entsprechenden Auftriebskörpers 3, 3'.
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Gemäß 3, 4 und 5 ist das Boot in einem beladenen
Zustand. Dadurch befinden sich die Auftriebskörper 3, 3' innerhalb,
die Stützen 2, 2' teilweise sowohl
innerhalb als auch außerhalb
des Gewässers 4 und
sich der Bootsrumpf 1 außerhalb des Gewässers 4.
Die Wasserlinie 5 bildet sich somit an den Stützen 2, 2' unterhalb der
sekundären
Auftriebskammern 6, 6' aus.
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In dem Bootsrumpf 1 sind
mehrere Behälter 8 abgestellt,
die zusammen mit einem Bootsführer 9 einen
typischen Beladungszustand für
das Boot ergeben.
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Ausgehend von diesem typischen Beladungszustand
soll nun die Handhabung des Bootes nach Art eines SWATH-Schiffes
anhand einer Funktionsbeschreibung erläutert werden. Das Boot gemäß der 3, 4 und 5 liegt
an einer Uferbefestigung, beispielsweise einem Steg an.
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Der Tiefgang des Bootes wird durch
den Bootsführer 9 überprüft und gegebenenfalls
eingestellt. Dazu kann der Tiefgang des Bootes erhöht werden,
indem der Bootsführer 9 Ballastwasser
in die Ballastwassertanks 7, 7' einfließen oder der Tiefgang des Bootes
vermindert werden, indem die Ballastwassertanks 7, 7' geleert werden.
Die Bedienung der Ballastwassertanks 7, 7' kann in gleicher
Weise auch während
der Fahrt des Bootes zur Anpassung des Tiefgangs vorgenommen werden.
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Danach wird das Boot in üblicher
Weise von dem Steg abgelegt und entweder mittels des nicht dargestellten
Antriebsmotors oder mittels der gleichfalls nicht dargestellten
Segeleinrichtung angetrieben und in Fahrt versetzt.
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Unter normalen Bedingungen erreicht
das Boot eine übliche
Fahrtgeschwindigkeit und die Auftriebskörper 3, 3' erzeugen die
zur Erreichung einer stabilen aufrechten Fahrlage notwendige Auftriebskraft.
Die Stützen 2, 2' befinden sich
mit ihrem schmalen Bereich in der Wasserlinie 5 und erzeugen wenig
Wasserwiderstand und wenig eigene Wellen. Der Bootsrumpf 1 befindet
sich oberhalb der Wasserlinie 5 und bleibt damit weitgehend
unberührt
vom Wasser.
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Unter schwierigeren Bedingungen,
bei denen das Boot infolge von Seegang und/oder Windeinfluss auf
die eine oder andere Bootsseite krängt, erzeugen die in das Gewässer 4 unter
die Wasserlinie 5 eintauchenden sekundären Auftriebskammern 6, 6' der Stützen 2, 2' eine zusätzliche
Auftriebskraft. Dabei wirkt die zusätzlich von der einen oder der
anderen sekundären
Auftriebskammer 6, 6' erzeugte Auftriebskraft der jeweiligen
Krängung
des Bootes entgegen. Dies wirkt sich positiv auf die Erreichung
einer stabilen Fahrlage für
das Boot aus und stellt somit eine zusätzliche Sicherheitsreserve
gegen Kentern des Bootes dar.
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Liste der Bezugszeichen
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- 1
- Bootsrumpf
- 2
- linke
Stütze
- 2'
- rechte
Stütze
- 3
- linker
Auftriebskörper
- 3'
- rechter
Auftriebskörper
- 4
- Gewässer
- 5
- Wasserlinie
- 6
- linke
sekundäre
Auftriebskammer
- 6'
- rechte
sekundäre
Auftriebskammer
- 7
- linker
Ballastwassertank
- 7'
- rechter
Ballastwassertank
- 8
- Behälter
- 4
- Bontsführer