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Verfahren und Einrichtung zum Bau eines Schiffskörpers Bei den bekannten
Verfahren zur Herstellung von Schiffs-& körpern großer Schiffe wird eine Vielzahl
von Gerüstteilen mit dem Schiffskörper verschweißt, an denen dann eine größere Anzahl
von Arbeitsplattformen oder dergleichen über Tragarme oder Klamme n befestigt werden.
Auf diesen Arbeitsplattformen könne dann die Arbeiter bereits vorgefertigte Untere
eite aufrichten und miteinander durch Schweißvorrichtungen und -maschinen verschweißen.
Ist eine Schiffssektion fertiggestellt, dann werden sämtliche Gerüste und Gerüstteile
wieder entfernt. Bei diesen bekannten Arbeitsverfahren wird eine große Menge an
Gerüstmaterial benötigt und der Aufbau und das Abreißen der Gerüste ist außerordentlich
zeitaufwendig und teuer. Darüberhinaus ist die Verlegung von schweren Arbeitsmaschinen
oder Gerätschaften von einer Arbeitsstelle auf dem Gerüst zur nächsten ziemlich
gefährlich.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren und eine
Einrichtung zum Bau eines Schiffskörpers vorzuschlagen, mittels denen dIe geschilderten
Nachteile vermieden werden können. Das erfindungsgemäße Verfahren zur Lösung dieser
Aufgabe ist gekennzeichnet durch die Anwendung einer aus einer Traggerüst-Arbeitseinheit,
einem Tragmast und einer wagenartigen Arbeitseinheit bestehenden Einrichtung gemäß
folgenden, sich in dieser Reihenfolge wiederholenden Arbeitsschritten: Aufziehen
und Verschweißen der Seitenbeplankung, der Längsschotten u.dgl. mit Hilfe der Traggerüst-Arbeitseinheit
und anschließendes Vorfahren dieser Einheit um eine ihrer Länge entsprechende Strecke
in Schiffslängsrichtung; Aufstellen und Verschweißen einer festgelegten Anzahl von
Querträgern mit Hilfe des Tragmastes in dem vorher von der Traggerüst-Arbeitseinheit
eingenommenen Abschnitt; Auflegen von in Schiffslängsrichtung verlaufenden Schienen
auf die mit Hilfe des Tragmastes montierten Querträger und Vorfahren der wagenartigen
Arbeitseinheit darauf, um die Deckskonstruktion fertigzustellen.
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Die erfindungsgemäße Einrichtung zum Bau eines Schiffskörpers ist
gekennzeichnet durch eine Traggerüst-Arbeitseinheit mit einem über einer Kabine
ausfahrbaren Mast und daran angeordneter Arbeitsbühne, wobei die Kabine auf Schienen
verfahrbar ist, die auf dem Schiffsboden liegen, und mit einem weiteren, mehrere
Arbeitsgerüste tragenden Mast sowie mit an den Seiten angeordneten Arbeitsbühnen
zur Durchführung der Schweißarbeiten an der Seitenbeplankung, ferner gekennzeichnet
durch eine auf den Schienen verfahrbare Brücke mit einem auf dieser quer verfahrbaren
Tragmast, der mehrere übereinander angeordnete Kragbalken trägt, deren Oberseite
als Arbeitsfläche beim Verschweißen
der Querträger dient, und durch
eine wagenartige Arbeitseinheit, die auf den obersten Querträgern auf Schienen verfahrbar
ist und eine Anzahl von Arbeitsbühnen trägt, wobei in jeder Arbeitseinheit Schweißeinrichtungen
u.dgl. enthalten sind.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnungen
näher erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Einrichtung
zum Schiffsbau, die aus drei Arbeitseinheiten aufgebaut ist; Fig. 2 eine Stirnansicht
der erfindungsgemäßen Einrichtung, gesehen in Richtung des Pfeiles A in Figur 1
(rechte obere und rechte untere Hälfte der Figur 2) bzw. gesehen in Richtung des
Pfeiles B in Figur 1 (linke untere Hälfte der Figur 2); Figç 3 eine Seitenansicht
der erfindungsgemäßen Einrichtung, gesehen in Richtung des Pfeiles C in Figur 1
(linke Hälfte der Ansicht) bzw. gesehen in Richtung des Pfeiles D in Figur 1 (rechte
Hälfte der Ansicht); Fig. 4 eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Einrichtung,
gesehen in Richtung des Pfeiles E in Figur 1 (obere Hälfte der Figur 4) bzw. gesehen
in Richtung des Pfeiles F in Figur 1 (untere Hälfte der Figur 4); Figo 5 eine Detailansicht
des rechten mittleren Abschnitts der Figur 3;
Fig. 6 eine Seitenansicht
der wagenartigen Arbeitseinheit, und Fig. 7 eine Längsseitenansicht der wagenartigen
Arbeitseinheit, aus der die Anordnung einer Arbeitsbühne darauf hervorgeht.
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Die erfindungsgemäße Einrichtung zum Bau eines Schiffskörp-ers umfaßt
eine turmartige Traggerüst-Arbeitseinheit 1, die durch Laufkatzenräder angetrieben
wird, eine mit einem Tragmast versehene Arbeitseinheit 2 zur Errichtung der oberen
und unteren Trägerkonstruktion des Schiffes und eine wagenartige Arbeitseinheit
3. Alle drei Arbeitseinheiten 1, 2 und 3 werden in Längsrichtung des herzustellenden
Schiffes verfahren.
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Unter Bezugnahme auf die Figuren 1, 3 und 4 soll zuerst die Traggerüst-Arbeitseinheit
1 erläutert werden. Eine Kabine 8 - ähnlich der Gestaltung eines Straßenbahnwagens
- ist auf Schienen 6 verfahrbar, die auf Querträgern oder Böden 5 über dem Schiffsboden
4 liegen. Die Kabine 8 ist in Längsrichtung mittels Laufrädern 7 verfahrbar, die
durch Elektromotoren und Untersetzungsgetriebe, die beide nicht dargestellt sind,
angetrieben werden0 Auf dem Dach der Kabine 8 liegen Schienen 9, auf denen eine
Mastkonstruktion 10 verfahrbar ist.
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Die Mastkonstruktion 10 enthält eine einziehbare Arbeitsbühne 11,
die auf einem von einem nicht dargestellten Elektromotor angetriebenen Wagen 12
montiert ist. Die Arbeitsbühne 11 wird mit Hilfe von Seilzügen, einem Elektromotor
und einem Getriebe, die alle nicht dargestellt sind, aus- bzw. eingefahren, so daß
die Arbeiter auf der Arbeitsbühne 11 in der Lage sind, Anweisungen zur Ausrichtung
einer vorgefertigten Untereinheit zu geben, die an die nächstfolgende Untereinheit
angefügt
werden soll, und um Taue und Schäkel entfernen zu können.
In Quermitte an der Hinterseite der Kabine 8 befindet sich ein vertikaler Arbeitsmast
13 in Kastenbauweise, der eine Anzahl von vertikal übereinander angeordneten Lenkerarmen
15 trägt, an deren freien Enden Arbeitsbühnen 14, 14' und 14'' angeordnet sind.
Diese dienen dazu, Stumpfschweißungen an der seitlichen Schiffsbeplankung sowie
vertikale Verbindungen zwischen den Längsschotten zu legen. Von Bedeutung ist, daß
diese Lenkerarme 15 von dem Mast 13 so getragen werden, daß sie je nach der Tiefe
des herzustellenden Schiffes in vertikaler Richtung verschiebbar sind und ebenso
- wie sich aus der strichpunktierten Darstellung in Figur 3 ergibt - durch Kraftzylinder
16 in Querrichtung eingestellt werden können.
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Unter Bezugnahme insbesondere auf die Figur 5 wird als nächstes eine
Arbeitsbühne 17 zur Herstellung von Schweißnähten an der seitlichen Schiffsbeplankung
und der horizontalen Verbindungen der Längsschotten erläutert. Auf Schienen 19,
die auf einem kastenförmiger Träger 18 liegen, läuft ein Wagen 21, der seinerseits
eine tragbare Schiene 20 zur Führung eines Stirnschneidgerätes mit einer Heftschweißvorrichtung
trägt.
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Ein Kastenholm 22 ist an dem Träger 18 schwenkbar befestigt, so daß
er durch einen Kraftzylinder 23 angehoben werden kann, wie dies gestrichelt in Figur
5 dargestellt ist. Auf dem Kastenholm 22 sind Schienen 26 und 27 angeordnet, auf
denen Rollen 28 einer inneren Bühne 25 geführt sind, so daß diese in Längsrichtung
verschoben werden kann. Auf der inneren Bühne 25 liegt wiederum eine feste Schiene
24, die das Stirnschneidgerät führt. Darüberhinaus ist darauf eine äußere Bühne
29 montiert, die zur Herstellung der Schweißnähte an der seitlichen Schiff sbeplankung
und der horizontalen Verbindungen
an den Längsschotten dient und
in Querrichtung bewegbar ist.
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Die Träger 18 der eben erläuterten Arbeitsbühne 17 sind an den Seitenwänden
der Kabine 8 derart montiert, daß sie je nach der Höhe der auszuführenden Schweißnähte
und Horizontalverbindungen in vertikaler Richtung bewegt werden können.
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Der bewegliche Mast 10, der Arbeitsmast 13 und die Arbeitsbühne 17
werden gemeinsam mit der Kabine 8 verfahren. Innerhalb der Kabine 8 sind ein Werkzeugraum,
ein Schweißraum, eine Energie station, eine Treppe und sonstige Einrichtungen vorgesehen,
die dazu beitragen, die Arbeitsbedingungen zu verbessern.
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Als nächstes wird unter Bezugnahme auf die Figuren 1, 2 und 4 die
mit dem Tragmast versehene Arbeitseinheit 2 erläutert.
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Ein einfacher Brückenträger 31 verläuft quer zu einem Seitentank und
ist ebenfalls auf den Schienen 6 verfahrbar. Er wird mittels Antriebs(Zahn)rädern
30 über nicht dargestellte Elektromotore und Getriebe angetrieben. Zu beiden Seiten
des Brückenträgers 31 ist je ein Tragmast 32 befestigt, von denen jeder wieder einen
beweglichen Holm 33 (Figur 2) trägt. Die Befestigung erfolgt so, daß jeder Tragmast
32 quer zum Seitentank längs des Brückenträgers 1 über Rollen 34 und 34' verfahrbar
ist. Die Rollen 34 und 34' sind einerseits am Tragmast 32, andererseits an dem beweglichen
Holm 33 befestigt.
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Eine Anzahl von Kragarmen 75 werden von dem Tragmast 32 in Abständen
übereinander angeordnet gehalten. Sie sind ebenfalls durch eine nicht dargestellte
motorgetriebene Winsch in vertikaler Richtung beweglich. Die Kragarme 35 erstrecken
sich in Längsrichtung und besitzen auf ihrer Oberseite Schienen
36.
Auf diesen Schienen 36 laufen eine Anzahl von Gerüsten 38, die jeweils zwei in Längsrichtung
gegeneinander versetzte Arbeitsbühnen 39 tragen und die dazu dienen, horizontale
Schweißnähte an oberen und unteren Querträgern 37 bzw. 37' zu legen. Auf der Unterseite
jedes Kragarmes 35 ist eine Laufschiene 40 für eine Hubkatze 41 befestigt, mit der
Vorrichtungen, Schweißmaschinen u.dgl. gehoben werden können. Der freie Endabschnitt
jedes Kragarmes 35 ist ausreichend zur Unterstützung eines Gerüstes 38 und so angeordnet,
daß er nach innen um einen Winkel von 1800 umgelegt werden kann, wie dies durch
den Doppelpfeil in Figur 4 angedeutet ist. Dadurch können die Querschotten leicht
aufgerichtet werden, ohne mit dem Gerüst 38 in Kollision zu geraten. Jedes der Arbeitsgerüste
38 enthält eine Schweißmaschine und sonstige Einrichtungen.
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Als nächstes wird unter Bezugnahme auf die Piguren 1, 2, 6 und 7 die
wagenartige Arbeitseinheit 3 näher erläutert. Auf Schienen 42, die auf unteren oder
oberen Querträgern 37 aufliegen, läuft ein Wagen 44, der durch Antriebs(Zahn)räder
43 angetrieben wird. Diese Antriebs(Zahn)räder 43 werden durch nicht dargestellte
Elektromotore und Getriebe beaufschlagt.
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Wie am besten aus den Figuren 6 und 7 zu ersehen ist, halten zwei
auf dem Wagen 44 stehende Stützen 46 ein einziehbares Gerüst 47, das ebenfalls in-vertikaler
Richtung längs der Stützen 46 beweglich ist. Das Gerüst 47 trägt ein- oder zweibühnige
Plattformen 49, die so angeordnet sind, daß sie einen Decksträger 48 umfassen und
in Querrichtung bewegbar sind.
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Diese Teile bilden insgesamt ein Arbeitsgerüst 45, das auf Schienen
51 läuft, die auf dem Wagen 44 liegen. Es wird in Längsrichtung durch einen Elektromotor
50 od.dgl. angetriebenO
Ein dem Arbeitsgerüst 45 ähnliches Gerüst
45 ist in Längsrichtung verschiebbar auf-- einer Plattform 53 montiert, die durch
an der Seite des Wagens 44 befestigte Stützen 52 gehalten wird. Die Höhe des Gerüstes
45' wird in Abhängigkeit von der Höhe der Schiffs seite gewählt. Die Heftschweißvorrichtungen
u.dgl. werden auf den einziehbaren Plattformen 49 der Gerüste 45 und 45' und der
festen Plattform 54 des Arbeitsgerüstes 47 angeordnet. Je nach der Breite des Schiffes
kann die gewünschte Arbeitsposition durch die Querbewegung der einziehbaren Plattform
49 gewählt werden. Die Längsbewegung der Arbeitsgerüste 45 und 45' sowie die Vertikalbewegung
des Arbeitsgerüstes 47 erfolgt über Winschen od.dgl..
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Die Schweißmaschinen und alle übrige Ausrüstung können in den Arbeitsgerüsten
45 und 45' enthalten sein.
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Mit dem Bezugszeichen 55 ist ein Bodenblock mit den Böden oder Trägern
5, mit 56 und 57 sind untere Seitenblöcke, mit 58 und 59 obere Seitenblöcke, mit
60, 61, 62 und 63 in Tiefenrichtung des Schiffes zweigeteilte Längsschotten und
mit 64 ein oberer Decksblock bezeichnet.
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Das erfindungsgemäße Arbeitsverfahren läuft folgendermaßen ab: Der
Arbeitseinheit 1, die auf den Schienen 6 läuft, schließt sich die Arbeitseinheit
2 an, während die auf den Schienen 42 laufende Arbeitseinheit 3 über der Arbeitseinheit
2 angeordnet ist. Wenn der Schiffskörper durch die Arbeitseinheit 1 teilweise fertiggestellt
ist, wird diese um eine Strecke vorgefahren, die der Hälfte ihrer Länge entspricht
und die oberen und unteren vorgefertigten Unterabschnitte des Schiffskörpers werden
durch die Arbeitseinheiten 2 und 3 miteinander verschweißt.
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Die Arbeitseinheit 2 kann so angeordnet sein, daß sie mit der Arbeitseinheit
1 entweder zugleich oder davon unabhängig durch die Antriebs(Zahn)räder 7 bzw. 30
bewegt wird.
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Es sei angenommen, daß gemäß der Darstellung in Figur 1 der Bodenblock
55 bereits in dem X- und dem Y-Ring aufgestellt worden ist. Zuerst wird die Arbeitseinheit
1 auf den Schienen 6 in den Y-Ring eingefahren und es werden die Seitenblöcke 56
bis 59 aufgerichtet. In diesem Fall können die Arbeiter auf die oberen Seitenblöcke
58 und 59 vom Mast 10 aus übersteigen, um die Breite des Oberdecks auf dem Seitentank
festzulegen. Anschließend werden die rechten und linken-Arbeitsbühnen 17 in Richtung
auf die Schiffsseiten ausgefahren, um die Horizontalverbindungen zwischen den oberen
und unteren Seitenblöcken 56 bis 59 und der seitlichen Schiffsbeplankung zu heften
und anschließend zu schweißen. Daraufhin werden die Arbeitsbühnen 14 und 14' in
stationärer Position gehalten, um die vertikalen Verbindungen zwischen den oberen
Seitenblöcken 56 und dem das untere Längs schott bildenden vorgefertigten Unterabschnitt
62, zwischen dem unteren Seitenblock 57 und dem unteren Längsschott 61 auf der anderen
Seite, zwischen dem oberen Seitenblock 58 und dem oberen Längsschott 52 wieder auf
der einen Seite und schließlich dem oberen Seitenblock 59 und dem oberen Längsschottblock
62 auf der anderen Seite herzustellen. Für diesen Fall können die Benkerarme 15
entsprechend längs des Arbeitsmastes 13 je nach der Tiefe des Schiffskörpers verschoben
werden.
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Wenn der Schiffskörper bis auf das Oberdeck durch die Arbeitseinheit
1 in der vorstehend erläuterten Weise fertiggestellt worden ist, wird diese aus
dem Y-Ring in den X-Ring eingefahren, wo die Schiffstragkonstruktion aufgerichtet
und auf ähnliche
Weise wie vorstehend erläutert verschweißt wird.
Beim Vorfahren der Arbeitseinheit 1 wird der Mast 10 eingezogen, um nicht mit dem
Schiffskörper in Kollision zu kommen. Ebenso wird die äußere Arbeitsbühne 29 in
dem Arbeitsgerüst 17 nach innen eingefahren und die innere Bühne 25 und der Kastenholm
22 werden durch den Kraftzylinder 23 angehoben, so daß sie nicht mit dem Schiffskörper
und den Teilen der Tragkonstruktion in Berührung kommen.
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Wenn die Arbeitseinheit 1 in den X-Ring eingefahren worden ist, wird
die Arbeitseinheit 2 in den Y-Ring vorverschoben.
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In diesem vollenden dann die Arbeitseinheiten 2 und 3 den Schiffskörper.
Im Einzelnen erfolgt dies dadurch, daß, nachdem die oberen und unteren Querträger
37 und 37' errichtet und zwischen den Längsschotten durch die Arbeitseinheit 2 eingeschweißt
worden sind, die oberen und unteren Kragarme 35 auf die gewünschten Positionen angehoben
werden und die vertikalen Verbindungen zwischen den oberen Querträgern 37 und den
oberen Längsschotten 62 und 63 mittels der Arbeitsbuhnen 38 geheftet und verschweißt
werden. Auf ähnliche Weise werden die vertikalen Verbindungen zwischen den unteren
Querträgern 37' und den unteren Längsschottblöcken 60 und 61-durch die Arbeitsbühnen
38 geheftet und verschweißt.
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Da der Tragmast 32 in Querrichtung längs des Brückenträgers 31 verschiebbar
ist, sind dies auch die Kragarme 35 und können entsprechend der Tiefe des Schiffskörpers
zur Verschweißung der Querträger 37 und 37'-einge-stellt werden.
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Wenn hinter dem Y-Ring das Querschott 65 errichtet wird, wird der
freie Endabschnitt des Kragarmes 35 um 1800 umgeschwenkt, so daß er mit diesem nicht
in Berührung gelangt.
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Sind die mittels der Arbeitseinheit 2 zu vollziehenden Arbeiten fertiggestellt,
so werden die Kragarme 35 längs des Tragmastes 32 mittels der Wisch abgelassen,
so daß die Arbeitsbühnen 38 auf den Kragarmen 35 mit den Querträgern 37 und 37'
nicht zusammenstoßen, wenn die Arbeitseinheit 2 vorgeschoben wird. Die Schienen
42 werden daraufhin auf den Querträgern 37 aufgelegt und die wagenartige Arbeitseinheit
3 in den Y-Ring auf diesen Schienen 42 (Figur 1) eingefahren. Als nächstes wird
der obere Decksblock als vorgefertigter Unterabschnitt 64 montiert. Alle diese mit
dem Oberdeck und den entsprechenden vorgefertigten Unterabschnitten verbundenen
Arbeiten werden durch Heranziehung des Arbeitsgerüstes 45 ausgeführt, das angehoben
und in horizontaler Richtung aus-oder eingefahren werden kann. Ist der Schiffskörper
größer, als dies durch die gestrichelten Linien angedeutet ist, so wird das Arbeitsgerüst
45 angehoben und in horizontaler Richtung verfahren.
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Wenn die Schiffskörperkonstruktion im X-Ring mittels der Arbeitseinheit
1 fertiggestellt ist, wird diese in den nächsten Ring verfahren und die Arbeitseinheit
2 in den X-Ring mit abgesenkten Kragarmen 35 nachgeführt. Ebenso erfolgt die Nachführung
in den X-Ring der Arbeitseinheit 3, nachdem die Querträger 37 und 37' mittels der
Arbeitseinheit 2 verschweißt worden sind. Die Arbeitseinheiten 1, 2 und 3 werden
somit wieder in eine ihrer Ausgangslage entsprechende Position gerückt und der Bau
des Schiffskörpers läuft unter Wiederholung der voranstehend geschilderten Arbeitsgänge
bis zur Fertigstellung ab.
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Es versteht sich, daß der Erfindungsgedanke nicht auf das dargestellte
Ausführungsbeispiel beschränkt ist. Es ist beispielsweise
durchaus
möglich, eine zentrale Überwachung für die Verschiebung der Arbeitseinheiten 1 und
2, die Vertikalbewegung der Kragarme 35, die Verschiebung des Tragmastes 32 u.dgl.
einzusetzen.
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Zusammengefaßt läßt sich sagen, daß die erfindungsgemäße Einrichtung
zur Herstellung und zum Bau eines Schlffskörpers drei Arbeitseinheiten umfaßt, in
denen die Schweiß- und Heftschweißeinrichtungen und sonstige Maschinen und Ausrüstungsgegenstände
zur Erleichterung des Schiffsbaues enthalten sind, so daß sich dadurch eine Konzentration
der Schiffsbauarbeiten erzielen läßt. Die einzelnen Arbeitseinheiten werden mit
Fortschreiten der Schiffsbauarbeiten entsprechend einem vorbestimmten Bauprogramm
vorwärtsbewegt. Die durch den erfindungsgemäßen Vorschlag erzielten Vorteile sind
folgende: 1. Da fast alle Bauarbeiten an umschlossenen Stellen, d.h.
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innerhalb der Einheiten, ausgeführt werden, ist die Überwachung von
Produktion und Sicherheit erheblich besser als bisher.
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2. Es sind flache Plattformen vorgesehen, so daß die Arbeiter sicher
sind und auch psychologisch einer geringeren Belastung unterliegen, da sie nicht
mehr das Gefühl haben, an exponierten freien Stellen zu arbeiten.
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3. Die Handhabung der Materialien, das Aufziehen und Verschweißen
der vorgefertigten Unterabschnitte, die Arbeitsbedingungen und die Arbeitsabläufe
sind gegenüber den bekannten Arbeitsverfahren mit den üblichen Gerüsten erheblich
verbessert.
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4. Durch Verwendung von Metall anstelle des bisher für die Gerüste
verwendeten Holzes ergibt sich eine erheblich höhere Sicherheit.
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5. Es können Vorrichtungen und Werkzeuge erheblich größerer Abmessungen
und Wirksamkeit als bisher eingesetzt werden.
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6. Alle Vorrichtungen, elektrische Leitungen, Gasleitungen u.dgl.,
die für die Durchführung der Schiffsbauarbeiten benötigt werden, werden nicht mehr
von einer Arbeitsstelle zur anderen befördert, sondern es steigen nur noch die Arbeiter
von einer zur nächsten Arbeitsstelle über.
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7. Das Beleuchtungs- und Ventilationssystem kann nunmehr unmittelbar
an den Arbeitsstellen sinnvoll konzentriert werden, wodurch sich ebenfalls verbesserte
Arbeitsbedingungen ergeben.