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Hochseeschubverband Die Erfindung betrifft einen Hochseeschubverband,
bestehend aus einem Leichter mit teilweise eingeschnittenem Heck und einem für sich
allein seetüchtigen Schubboot mit einem zum Einfahren in dieses eingeschnittene
Heck entsprechend ausgebildeten Bug, die beide starr, jedoch lösbar miteinander
gekoppelt sind, wobei das Schubboot auf dem rampenartigen Boden des Heckeinschnitts
des Leichters aufliegt, Mittel zum Festhalten in Längs- und Querrichtung des in
den Heckeinschnitt eingefahrenen Schubbootes, dessen Schwerpunkt sich dabei innerhalb
desselben befindet, und die Decks der beiden Pahrzeuge verbindende Halteorgane vorhanden
sind und Ballasttanks zum Verändern des Tiefganges Verwendung finden.
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Ein Hochseeschubverband dieser Art ist 1950 von George G. Sharp entwickelt
worden und unter der Bezeichnung "Carport" bekannt (vgl. "Marine Engineering", Mai
1955, Seite 59, und "Hansa", Heft 51 vom 13o Oktober 1951, Seite 1502). Bei dieser
Anordnung verläuft ein Heckeinschnitt in dem Leichter über den grössten Teil der
Länge des Schubbootes und bietet eine vollkommene Bodenauflage, wobei der Schwerpunkt
des Schubbootes in der waagerechten Projektion der Bodenauflage liegt. Die Oberflächen
der Schiffskörper des Leichteres und des Schubbootes passen genau zusammen, und
die einzigen Relativbewegungen, die die beiden Schiffskörper
gegeneinander
ausführen können, sind nach voraus und nach achteraus, was wiederum durch Seile
und Spannschrauben verhindert wird. Diese Art der Kopplung ermöglicht eine Konstruktion,
bei der die Umrisse des Schubbootes mit den Konstruktionslinien des Leichters zusammenpassen
und die Kombination aus beiden ein verhältnismässig gutes Unterwasserschiff aufweist.
Infolge der Bodenauflage des Schubbootes in der Aussparung müssen aber die Profillinien
des Leichter, besonders die senkrechten Profillinien in Längsrichtung, sehr niedrig
und nahe an der Kiellinie gehalten werden, und infolgedessen müssen die Profillinien
des Heckteils des Schubbootes ziemlich steile senkrechte Abschnitte in Längsrichtung
aufweisen, was vom Gesichtspunkt des Vortriebskoeffizienten keine sehr wirksame
Form für das Achterteil ist. Ein weiterer Nachteil ist die ungewisse Dauer des Entkopplungsvorganges.
In einem Falle hat das Entkoppeln von Schubboot und Leichter 12 Stunden gedauert.
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Aus der USA-Patentschrift 3 345 970 ist ein Hochseeschubverband aus
einem Schubboot und einem Leichter mit teilweise eingeschnittenem Heck bekannt,
bei dem das Schubboot bis über seinen Gewichtsschwerpunkt hinaus in den Leichter
heckeinschnitt einfahren kann. Hierbei erfolgt die Kopplung beider Fahrzeuge durch
eine Anzahl von hydraulisch verschiebbaren und zurückziehbaren Stiften, die aus
dem Schubboot in entsprechende Löcher in der Wand des Beichterheckeinschnitts vorgetrieben
werden, sobald das Schubboot vollständig in das Heck des Leichters eingefahren ist
und mit seinem Kiel genau in der dafür vorgesehenen Nut des Leichterhecks sitzt.
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Diese Kopplungsstifte sind zum Teil waagerecht ungefähr mittschiffs
des Schubbootes und zum Teil schräg abwärts weisend im unteren Teil des Bugs des
Schubbootes angeordnet, liegen also mindestens zum Teil unter Wasser. Diese Art
der Kopplung durch hydraulisch verschiebbare Stifte hat mehrere Nachteile: sie ist
in Anbetracht der hydraulischen Betätigung der Kopplungsstifte in Verbindung mit
der Tatsache, dass diese Stifte die einzigen Punkte der starren Verbindung zwischen
beiden
Fahrzeugen darstellen, aufwendig und störanfällig. Da die
mechanische Kopplung beider Schiffe nur auf einige wenige Punkte beschränkt ist,
konzentriert sich die mechanische Beanspruchung der Kopplungsorgane, die bei starkem
Seegang auftritt, auf diese wenigen Punkte und kann leicht zum Versagen einzelner
Kopplungsstifte führen. Dies wiederum führt zu einer entsprechend noch höheren Belastung
der übrigen Kopplungsstifte, so dass die Funktionsfähigkeit der gesamten Kopplung
bei schwerem Seegang in Frage gestellt ist. Zudem lässt sich der Ausfall der unter
Wasser befindlichen hydraulischen Kopplungsstifte auf hoher See weder feststellen
noch beheben.
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Die deutsche Patentschrift 1 202 675 beschreibt einen Schiffs zug
aus einem schiebenden Schiff und mindestens einem geschobenen Schiff, wobei der
Bug des schiebenden Schiffes so ausgebildet ist, dass er in einen entsprechenden
Ausschnitt im Heck des davor befindlichen geschobenen Schiffes einfahrbar ist, und
wobei der Bug des schiebenden Schiffes und die entsprechende Aussparung im Heck
des davor befindlichen geschobenen Schiffes in Form eines Konus oder einer Pyramide
mit waagerechter Achse ausgebildet sind. Die Kopplung beider Schiffe aneinander
erfolgt durch ein hydraulisch betätigtes Verriegelungsglied, das entweder axial
aus der Bugspitze des Schubbootes herausragt und in eine entsprechende Aussparung
in der Spitze des Heckeinschnittes des geschobenen Schiffes eingreift, oder das
auf dem Vorderdeck des Schubbootes angebracht ist und in ein entsprechend ausgebildetes
Gegenstück auf dem Achterdeck des geschobenen Schiffes eingreift. Dieser Schiffszug
leidet an dem gleichen Mangel wie der aus der USA-1>atentschrift 3 345 970 bekannte
Hochseesciiubverband, da die Kopplung zwischen beiden Schiffen auf wenige Punkte
beschränkt ist und ausschliesslich durch hydraulische Organe erfolgt, die bei schwerem
Seegang den an sie gestellten Anforderungen kaum standhalten dürften. Abgesehen
davon hat diese Konstruktion den weiteren Nachteil, dass das Schubboot infolge der
konischen oder pyramidenförmigen Ausbildung
seines Bugs für sich
allein nicht seetüchtig ist.
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Ein verbesserter fiochseeschubverband, dessen beide Fahrzeuge sich
schnell und einfach aneinander koppeln und voneinander entkoppeln lassen, wobei
die Kopplung auf grösseren Flächen, die sich über den grössten Teil der Gesamtlänge
des Schubbootes erstrecken, mit Hilfe von massiven Kopplungsorganen erfolgt, die
hohen mechanischen Belastungen standhalten, ist aus der deutschen Offenlegungsschrift
1 929 419 bekannt.
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Bei diesem bekannten Hochseeschubverband sind die Kopplungsorgane
einerseits vom Leichter aus nach achtern überragende Verbindungsträger mit keilförmigen
Enden, die in auf dem Schubboot hinter dessen grösster Breite und dem Schwerpunkt
an Deck angebrachte Gegenhaken, die mit keilförmigen Aussparungen zur Aufnahme dieser
keilförmigen Enden versehen sind, eingreifen, zwei innerhalb der Verbindungsträger
symmetrisch zur Mittellängslinie vorn auf dem Schubbootdeck angeordnete, zwischen
diesem und in den Heckeinschnitt des Leichters hineinragenden Deckfortsätzen desselben
hydraulisch in Längsrichtung verschiebbare Keile und die Decks der beiden Fahrzeuge
verbindende Spannorgane, die entweder aus einer am Bug des Schubbootes befestigten
Winde, einem auf dem Leichter deck befestigten Augbolzen und einer darin eingeschäkelten,
mittels eines sie fortsetzenden, auf der Winde aufwickelbaren Drahtseils spannbaren
Verbindungskette oder aus zwei zwischen den Deckfortsätzen des Beichters und dem
Schubbootbug in etwa senkrechter Richtung wirkenden hydraulischen Klemmstempeln
bestehen, die jeweils in einer auf jeder Seite angeordneten Ausnehmung am Bug des
Schubbootes schwenkbar befestigt sind und sich gegen eine an den Deckfortsätzen
des Leichters angeordnete, nach hinten abwärtsgeneigte Druckfläche abstützen.-Um
beim Entkoppeln das Abstossen der beiden Fahrzeuge voneinander zu erleichtern, ist
am Bug des Schubbootes ein sich-am Leichterheck abstützender hydraulischer Abstosspuffer
angebracht.
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Der soeben beschriebene Hochseeschubverband bietet zwar gegenüber
den früher bekannten Schubverbänden bedeutende Vorteile,
ist aber
doch noch verbesserungsbedürftig. So könnte die Stabilität des bekannten Hochseeschubverbandes
derart, dass sich beide Fahrzeuge in zusammengekoppeltem Zustande auch bei schwerem
Seegang wie ein einziges, starres Fahrzeug verhalten, durch Kopplungsorgane wesentlich
verbessert werden, die sowohl das Vorderschiff als auch das Achterschiff des Schubbootes
fest, aber lösbar in dem eingeschnittenen Leichterheck verkeilen. Perner wäre es
vom ästhetischen Gesichtspunkt und aus Gründen der Kostenersparnis vorteilhaft,
wenn die massiven, nach achtern herausragenden Verbindungsträger des Leichters fortfallen
könnten, ohne dass dadurch die Sicherheit und Festigkeit der Kopplung beider Fahrzeuge
auch bei hohem Seegang beeinträchtigt wird. Schliesslich wäre es wünschenswert,
die die Decks der beiden Fahrzeuge verbindenden Spannorgane durch Halteorgane zu
ersetzen, bei denen nicht nur die Kopplung und Entkopplung durch maschinelle Betätigung
hydraulischer Kolben vorgenommen werden kann, sondern die auch gleichzeitig als
Abstosspuffer verwendet werden können, so dass ein besonderer Abstosspuffer entfällt.
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Der Erfindung liegt demgemäss die Aufgabe zugrunde, den Hochseeschubverband
gemäss der Offenlegungsachrift 1 929 419 hinsichtlich der oben genannten Einzelheiten
weiter zu verbessern.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Mittel
zum Festhalten den in den Heckeinschnitt eingefahrenen Schubbootes in Längs- und
Querrichtung aus A) zwei an den gegenüberliegenden Seiten am Achterschiff des Schubbootes
zwischen der Wasserlinie und dessen Deck vorgesehenen, in Längsrichtung verlaufenden
Einschnitten, die an ihren drei Innenwandungen mit einer Anzahl von Gummikissen
ausgekleidet sind, und zwei ersten, einander gegenüberliegenden, nach innen vorspringenden,
an den Innenseiten des eingeschnittenen Hecks des Leichters in Längsrichtung verlaufenden
Profilen, die in die Einschnitte des Schubbootes derart hineinpassen, dass sie beim
Einfahren des Schubbootes in das eingeschnittene Leichterheck die
Gummikissen
innerhalb deren elastischer Grenzen zusammenpressen und dadurch eine feste Kopplung
gewährleisten, und B) zwei zweiten, einander gegenüberliegenden, nach innen vorspringenden
Profilen an den Innenseiten des Leichterheckeinschnittes, die das Vorderschiff des
Schubbootes überhängen und an ihrer Unterseite nach unten und nach innen abgeschrägt
sind, und auf dem Deck des Vorderschiffs des Schubbootes gegenüber den zweiten,
nach innen vorspringenden Profilen angebrachten, quer gelagerten hydraulischen Kolben
mit an ihren Enden befestigten Keilen, die beim Vortreiben zwischen die abgeschrägten
Flächen der zweiten, nach innen vorspringenden Profile und das Deck des Schubbootes
eingreifen und das Vorderschiff des Schubbootes zwischen der Bodenrampe des Leichters
und den zweiten, nach innen vorspringenden Profilen des Leichterheckeinschnittes
verkeilen, und die die Decks der beiden Fahrzeuge verbindenden Halteorgane aus C)
zwei auf dem Bug des Schubbootes auf Drehzapfen gelagerten, in Längsrichtung verlaufenden
hydraulischen Kolben, die an ihrer Unterseite gelenkig mit in dem Bug des Schubbootes
versenkten, senkrecht angeordneten hydraulischen Hilfskolben verbunden sind und
an ihren Vorderenden eine mit ihrer flachen Seite nach vorn gerichtete Querstange
von halbkreisförmigem Vertikalquerschnitt tragen, sowie auf dem Deck des Leichters
unmittelbar vor dessen Heckeinschnitt befestigten Pollern bestehen, die an ihrer
Achterseite flach ausgebildet sind und an ihrer Vorderseite dem halbkreisförmigen
Profil der Querstangen entsprechende Einbuchtungen aufweisen.
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Zu weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnungen Bezug
genommen.
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Fig. 1 ist eine Seitenansicht des Schubverbandes in zusammengekoppelter
Stellung.
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Fig. 2 ist eine Draufsicht auf den in Fig. 1 dargestell= ten Schubverband.
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Fig. 3 ist ein Querschnitt nach der Linie 3-3 der Fig. 2.
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Fig. 4 ist ein Querschnitt nach der Linie 4-4 der Fig. 2.
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Fig. 5 zeigt in vergrössertem Massstabe einen der in Fig. 4 dargestellten
Einschnitte mit den die Innenwandungen des Einschnitts auskleidenden Gummikissen.
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Fig. 6 ist ein Schnitt nach der Linie 6-6 der Fig. 4 in vergrössertem
Massstabe.
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Fig. 7 ist ein Schnitt nach der Linie 7-7 der Fig. 3 in vergrössertem
Massstabe.
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Fig. 8 ist eine vergrösserte Ansicht eines Teils der Fig. 3, der
in Fig. 7 im Schnitt dargestellt ist.
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Fig. 9 ist ein Längsschnitt nach der Linie 9-9 der Fig. 2 in vergrössertem
Massstabe.
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Fig. 10 ist eine Draufsicht auf die in Fig. 9 dargestellten Bauteile.
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Fig. 1 und 2 zeigen den Hochseeschubverband, bestehend aus dem Schubboot
15 und dem Leichter 17, die durch die auf dem Bug 21 des Schubbootes in Längsrichtung
gelagerten Kolben 19, welche an ihren Enden eine Querstange 22 von halbkreisförmigem
Vertikalquerschnitt tragen, die mit dem gekrümmten Teil ihrer Oberfläche in Einbuchtungen
51 in auf dem Leichterdeck vorgesehenen Pollern 23 eingreifen (vgl. auch Fig. 9
und 10), so aneinander gekoppelt sind, dass sie sich in Längsrichtung nicht gegeneinander
verschieben können. Auf dem Vorderschiff 25 des Schubbootes sind quer gelagerte
hydraulische Kolben 24 angebracht, an deren Enden Keile 26 befestigt sind (vgl.
Pig.
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1, 2 und 8), die in ausgefahrener Stellung zwischen das Deck 27 (Fig.
3) und die abgeschrägten Innenflächen von nach innen vorspringenden Profilen 29
an den Innenseiten des Leichter heckeinschnittes 47 eingreifen und dadurch nicht
nur das Vorderschiff 25 des Schubbootes an Querverschiebungen in bezug auf das Leichterheck
hindern, sondern auch den Kiel des Schubbootes
gegen den Boden
31 der Rampe 33 des Leichters drücken und so eine senkrechte Verschiebung des Schubbootes
in bezug auf den Leichter verhindern. Im Achterschiff des Schubbootes ist an beiden
Seiten je ein längs verlaufender'Einschnitt 37 vorgesehen, der in drei Dimensionen,
nämlich nach vorn, nach aussen und nach oben, keilförmig abgeschrägt ist.
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Die in Pig. 4 bis 6 in vergrössertem Massstabe dargestellten Einschnitte
37 sind mit Gummikissen 43 ausgekleidet, die durch metallische Hinterlegungen und
Seitenstücke verstärkt sind. Gegenüber den Einschnitten 37 ist der Leichter 17 am
Achterende seines eingeschnittenen Hecks 47 mit nach innen vorspringenden, in Längsrichtung
verlaufenden Profilen 45 versehen, die entsprechend den Einschnitten 37 keilförmig
ausgebildet sind, so dass sie in die Einschnitte 37 eingreifen können. Die Gummikissen
43 sind so gross, dass sie den von den Einschnitten 37 gebildeten Hohlraum verkleinern,
aber trotzdem die nach innen vorspringenden Profile 45 zwischen sich aufnehmen können,
so dass die Profile 45 die Gummikissen innerhalb ihrer elastischen Grenzen zusammenpressen
und sich auch nicht zeitweilig von ihnen loslösen. Diese Verkeilungsanordnung am
Achterschiff des Schubbootes 15 verhindert jede Relativbewegung des Hecks des Schubbootes
gegenüber dem Leichterheck sowohl in Querrichtung als auch in senkrechter Richtung.
Infolgedessen liegt das Schubboot fest auf dem Boden 31 der Rampe 33 des Leichterhecks
auf und ist sowohl voraus als auch achtern an jeglicher Bewegung längs der drei
möglichen Bewegungsachsen gehindert.
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Um das Schubboot an den Leichter anzukoppeln, wird das Schubboot
zunächst entsprechend dem Tiefgang des Leichters mit Ballast beladen und dann unter
eigener Kraft auf der Rampe so weit in das eingeschnittene Heck 47 des Leichters
eingefahren, bis die Querstange 22 der hydraulischen Kolben 19 auf dem Bug des Schubbootes
die auf dem Leichter angebrachten Poller 23 erreicht. Die gegenüberliegenden, nach
innen vorspringenden Profile 29 des Leichterheckeinschnittes (Fig. 8) sind auf ihrer
Innenseite im unteren Teil so abgeschrägt,
dass die Abschrägungen
das Deck 27 des Schubbootes überhängen, und die an den Enden der hydraulischen Kolben
24 befestigten Keile 26 werden ausgefahren, bis sie fest an den abgeschrägten Seiten
der nach innen vorspringenden Profile 29 und dem Deck 27 des Schubbootes anliegen.
Die hydraulischen Kolben 19 (Fig. 9 und 10) werden um die Drehzapfen 49 herum nach
oben verschwenkt, ausgefahren, mit der Querstange 22 jenseits der Poller 23 wieder
nach unten verschwenkt und so weit zurückgezogen, dass die Querstange 22 mit ihrer
abgerundeten Seite in die entsprechend abgerundeten Einbuchtungen 51 der Poller
eingreift, 80 dass die beiden Fahrzeuge aneinander gekoppelt bleiben.
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Die senkrecht angeordneten, im Bug des Sehubbootes versenkten hydraulischen
Hilfskolben 52 sind gelenkig mit den Kolben 19 verbunden und dienen dazu, die letzteren
nach oben und nach unten zu verschwenken. Mit Hilfe der Kolben 19 wird das Schubboot
in seine endgültige Lage in dem eingeschnittenen Heck 47 des Leichters gezogen,
so dass die Gummikissen 43 in den Einschnitten 37 im Achterschiff des Schubbootes
durch das tollständige Eingreifen der nach innen vorspringenden Profile 45 zusammengepresst
werden. Die quer gelagerten Kolben 24 werden ausgefahren, so dass ihre Keile 26
am Vorderschiff des Schubbootes zwischen das Schubboot und den Leichterheckeinschnitt
eingreifen. Sämtliche Kolben sind mit mechanischen Riegeln versehen, damit sie im
Halle eines Ausfalls der hydraulischen Kraft nicht nachgeben können.
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Wenn Schubboot und Leichter voneinander getrennt werden sollen, werden
die quer gelagerten Kolben 24 mechanisch entriegelt und mit ihren Keilen 26 nach
innen zurückgezogen. Die Bugkolben 19 werden ebenfalls mechanisch entriegelt und
zunächst nach vorn ausgefahren, so dass die Querstange 22 mit den Pollern 23 ausser
Eingriff kommt. Dann werden die Kolben 19 ton den Rilfßkolben 52 nach oben verschwenkt,
über die Poller 23 zurücktetogen, wieder nach unten verechwe-nkt und so weit ausgefahren,
dass die ebene Vorderseite der Querstange 22 gegen die ebene Rückseite 50 der Poller
23 zum Anliegen kommt,
Hierauf werden die Kolben 19 vollständig
ausgefahren, wodurch das Schubboot von dem Leichter abgestossen wird und die nach
innen vorspringenden Profile 45 mit dem Einschnitt 37 im Achterschiff des Schubbootes
ausser Eingriff kommen und die Gummikissen freigeben, 8o dass nunmehr das Schubboot
unter eigener Kraft aus dem eingeschnittenen Heck des Leichtere ausfahren kann.
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Wenn man auf die Querstange 22 verzichten will, kann man im Bug des
Schubbootes einen hydraulischen Abstosspuffer vorsehen, wie er in der Offenlegungsschrift
1 929 419 beschrieben ist. In diesem Falle sind die Enden der Kolben 19 hakenförmig
ausgebildet, und die Kopplung der Decks der beiden Fahrzeuge erfolgt dadurch, dass
die hakenförmigen Enden der Kolben 19 um die Poller 23 herumgreifen.