-
Bugsteuervorspann fUr einen Schubverband Die Erfindung bezieht sich
auf einen Bugsteuervorspann oder eine bugsteuereinrichtung für einen aus Schubboot
und mehreren Leichtem zusammengesetzten Schubverband In Form eines steuerbaren selbständigen
und an den Kopf des Schubverbandes über einem Schubbock aus Vertlkal- und Diagonal
streben ankoppelbaren dootskörpers mit eigene Antrieb und/oder einer Rudereinrichtung
zum Erzeugen einer Querkraft zur Fahrtrichtung.
-
Eine Anzahl von zusammengekoppelten Einheiten wird von einem Schubboot
vor sich her geschoben. Der Antrieb und die Steuerung erfolgen ausschließlich von
hinten. Im Uetrieb dieser Schubverbände zeigt es sich, daß die Manövrierfährigkeit
stark von dem Tiefgang der Einheiten und von der Geschwindigkeit des vorbeiströmenden
Wassers abhängig ist. Im beladenen Zustand bei großen Tiefgang und/oder bei hoher
Strömungsgeschwindigkeit läßt sich ein Verband vom Schubschlff aus selbst bei großer
Länge des Verbandes gut steuern. Bei der Leerfahrt mit geringe
Tiefgang
oder bei langsamer Fahrt läßt die Manörierfähigkcit nach.
-
ur Lösung des Problems scheiden alle Maßnahmen aus, welche dem Grunagodanken
eines Schubverbandes zuwiderlaufen würden. Die Wirtschaftlichkeit eines Schubverbandes
liegt darin, daß die einzeinen Einheiten des Verbandes, die Leichter, ausschließlich
dem Tragen der Last dienen und deshalb keine aufwendige technische Ausrüstung haben,
während alle zum Bewegen der Last erforderlichen Einrichtungen auf dem Schubboot
konzentriert sind.
-
Jeder Leichter bestoht nur aus dem Bootskörper, und deshalb würde
es dem Prinzip dieser Teilung und Austauschbarkeit in unterschiedllche Funktlonsteile
des Verbandes widersprechen, wenn ein Leichter beispielsweise mit einem t3ugstrahl
ruder oder anderen Einrichtungen zur Erhöhung der Manövrierfähigkeit ausgerüstet
werden würde.
-
In Befolgung dieses Prinzips ist beroits vorgeschlagen worden, eine
gesonderte Einheit zu schaffen, die am Bug eines Schubverbandes ankoppelbar ist,
beispielsweise für Leerfahrten als 5 Steuerhilfsvcrrichtung zu dienen. Bei Nichtbenutzung
soll die Einheit an Bord des Schubbootes verholbar sein. Die vorliegende Erfindung
steht unter derselben Aufgabenstellung. Es sollen aber die ivachteile des älteren
Vorschlages vermieden werden.
-
Nach dem älteren Vorschlag (des Herrn Theodor van der Kuil, Oppenheim,
P .. .. ... . vom 12/ 11.71) handelt es sich um eine Steuer@ilfsvorrichtung in Form
eines allein schwimmfähigen Gerätes nit in der Seitenansicht dreieckigen oder winke@förm@gen
Grundform. Diese Form wurde gewählt, um eine Anbringuny an der schrägen Bugseite
eines L@ichters zu ermöglichen. Dieser Grundgedanke des älteren Vorschlages hat
mehrere Nachteile.
-
Das Gerät befindet sich nicht vor, sondern im wesentlichen unter dem
Bug des oder der vorderen Leichter. Ein vorn ausgeworfener Anker würde in das Gerät
fallen. Obwohl eine Anpaßbarkelt an verschiedene Eintauchtiefen vorgesehen Ist,
beeinträchtigen die auf dem Gerät vorhandenen Aufbauten und die verschiedenen Leichterbugformen
oiese Anpaßbarkeit.
-
Einen Tel der Mängel versucht der ältere Vorschlag dadurch zu beseitigen,
daß das Gerät um 180 o geschwenkt am Bug eines Verbandes mit aufrechter Frontwand
angebracht werden kann, Fiierbel wird oas Verbindungsgestänge, das bei Anordnung
unterhalb des zuges teilweise auf Zug beansprucht wurde, nunmehr Druckkräften ausgesetzt
und muß deshalb für beide Beanspruchungsarten bemessen werden. Dadurch wird das
Gerät schwer una läßt sich nicht mehr einfach bei Nichtbenutzung an ord des Schubbootes
nehmen.
-
Ferner wird das Gerät nach dem älteren Vorschlag im wesentllchen als
ein Katamaran ausgebildet, wodurch sich der bauliche Aufwand weiter vergrößert.
-
Unter Vermeidung @ieser Nachtelie wird gsmäß vorilegender Erf incung
vorgeschlagen, daß als Bugsteuerverspann eine Schubkopfelnrichtung in Komblnation
so ausgebildet wird daß der Schubbock am eck des Bootskörpers auf ragt und sich
immer vor dem Leichter betindet, wobei @iagonaistreben vom Schubverband her in Fahrtrichtung
Druckkräfte übertragen, und daß der Bootskörper in der Mittellängsachse einen Drehkiel
aufweist. Der Drehkiel kann ein Passivruder sein odr zu einem Aktivruder ausgestalte@
oder mit einem soichen kombiniert werden.
-
Die neue Kombination bietet für die Praxis viele vortelle.
-
Der gesonderte Bootskörper liegt stets in einem vorgegebenen Abstand
vor dem oder vor den vorderen Leichtem. Dies ist unabhängig von dem Beladungszustand
oder Tiefgang der Leichter.
-
Die wenigen am Leichter vorhandenen technischen Einrichtungen wie
Anker bleiben frel benutzbar. Es wird vermleden, eine Schubkopfeinrichtuny unter
dem Steven des Leichters festmachen zu müsson. Damit bleibt die ßerührungsfläche
klein, und gegen seitige Beschädigungen vor allem bei stärkerem Sceschlag können
nicht auftreten.
-
Der Schubbock wird immer in gleicher Weise belastet und @ läßt sich
dadurch gut bemessen und hinr(ichend stab 1 ausbilden.
-
Dadurch, daß der Abstand zum Schubverband immer gleich bleibt, ist
es möglich, auch die Einrichtung zur Erzeugung der Ouerkraft In der Mittelachse
des Bootskörpers an der optimalen Stelle anzubringen und einfach zu halter. ese
Einrichtung besteht zunächst einmal aus einer: einzelnen Drehkiel. Vorteilhafterweise
kann der Fahrstand nit dem Drehkiel ein Stück bilden, das um eine gemeinsame Achse
verschwenkt werden kann.
-
Zusätzlich läßt sich der Fahrstand hebbar ausbilden.
-
Eln Motor zum zwangsweisen Erzeugen einer Querkraft kann mit dem Drehkiel
verbunden sein oder als gesonderte Einheit im Bootskörper untergebracht werden.
Im ersten Fall läßt sich der Motor In der Einheit aus Drehkiol und Steuerhaus oberhalb
des Drehkiels oder innterhalb des Drehkiels anordnen. Die Antriebswelle des Motors
Ist mit einem üblichen Schlffsantrieb, wie einem Propeller, verbunden, und diese
Einrichtung kann in bekannter Welse zusätzlich schwenkbar ausgebildet sein und/oder
mit einem zusätzlichen Ruder versehen werden.
-
Im Falle, in dem der Antriebsmotor nicht mit dem Drehkiel verbunden
wird, kann eine zweite Schwenkachse in bekannter Weise für den Propellerantrieb
vorgesehen werden.
-
Weitere Einzelheiten und Vortelle der Erfindung ergeben sich aus der
nachfolgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele der Erfindung.
-
Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Übersichtsskizze zur Verdeutllchung
der @insatzmöglichkeit der Erfindung, Fig. 2 eine schematische Seitenansicht der
neuen Schubkopfeinrichtung, Fig. 3 eine schematische Draufsicht zu Fig. 2, Fig.
4 eine schematische Ansicht einer abgewandelten Ausführungsform, Fig. 5 eine schematische
Seitenanslcht einer weiteren Ausführungsform und Fig. 6 eine zu Fig. 5 gehörende
Draufsicht.
-
In Fig. 1 ist in schematischer Darstellung und von der SeIte her gesehen
ein Schubverband wiedergegeben. Ein Schubboot 10 schiebt mehrere zusammengekoppelte
Einheiten von Leichtem 12 vor sich her. Vcr dem Bug des oder der vorderen Leichter
12 befindet sich ein Bugsteuervorspann 14. Dieser Bugsteuervorspann 14 besteht aus
einem selbständigen schwlmmfähigen Körper, der am Kopf des Schubverbandes fest ankoppelbar
ist. So besteht der Uugsteuervorspann 14 gemäß einem In den Flug. 2 und 3 schematisch
dargestellten Ausführungsbeisplel aus einem Bootskörper 16. Dieser Körper kann eine
beliebige Form haben. Die dargestellte Pontonform Ist nur beispielhaft gewählt.
Bei der Auslegung des dootskörpers ist auf eine gute Lenkbarkeit, eine ausreichend
steife Verbindung zum Schubverband und auf eine möglichst kleine und leichte Baueinheit
bei ausreichender Stabität gegen Kentern und Unterschnelden zu achten. Im Prinzip
sol 1 die Achse zwischen dem Verband und dem Vorspann gegen vertikale Querkräfte
starr und gegen horizontale Querkrtfte etwas nachgiebig sein.
-
Der Bootskörper 16 weist im Zentrum einen Schacht 18 mit kreisförmigem
Querschnitt auf. In diesem Schacht befindet sich ein zylindrischer Teil 2C, der
mit einem Unterboot 24 und einem aufgosetzten Fahrstand 32 eine innerhalb des Schachtes
18 drehbare Einheit bildet. Das Unterboot 24 ist wie ein Ruder ausgebildet und stellt
dadurch ein wesentliches Steuerelement des Vorspanns dar. Die relative Stellung
zum Vorspann 14 wird durch Drehen des zylindrlschen Teils 20 Im Schacht 18 bewirkt.
-
Hierfür kann eine beliebige Linrichtung, beispielsweise ein Zahnkranz
21, vorgesehen werden, der um den zylindrischen Tell 20 gelegt und mit diesem fest
verbunden ist. Der Zahnkranz 21 kämmt mit einem Ritzel 19 eines Stellmotors 23,
der fest mit dem bootskörper 16 verbunden ist. Auch die umgekehrte Funktion, zahnkranz
am loootskörper 16, Ritzel 19 mit Stellmotor 23 im zylindrischen Tell 2(), ist möglich.
Durch Betätigen des Stellmotors 23 läßt sich das ruderförmige Unterboot 24 aus der
axialen Richtung nach Steuerbord oder Uackbord verschwenken, wie dies durch den
Pfeil 25 in Fig. 3 angedeutet ist. D»durch, daß der bootskörper 16 fest mit einem
Leichter 50 des Schubverbandes verbunden ist, wie nachstehend noch näher beschrieben
werden wird, wirkt das ruderförmige Unterboot 24 als Bugruder für den Schubverband.
-
Die Wirkung des Ruders läßt sich noch verstärken. Wenn die Ruderwirkung
beispielsweise wegen zu geringer Strömung nicht ausreicht, kann das Unterboot 24
auch als Aktivruder benutzt werden. Für diesen Zweck befindet sich im zylindrischen
Teil 20 ein Antriebsmotor 22, der in üblicher Welse mit einem Propeller 26 verbunden
ist. Hierbei können alle für diesen Zweck bekannten Techniken mit ausgenutzt werden.
Beispielsweise läßt sich der Propeller 26 In der in Fig. 2 dargestellten Weise innerhalb
einer Düse 28 anordnen und mit einem Ruderblatt 30 zur Vergrößerung der Wirksamkeit
versehen. Darüber hinaus kann zusätzlich die Linheit aus Propeller 26, Düse 28 und
Ruder 30 um eine vertikale Achse, beispielsweise den vertikalen Tel 1 eines Z-Antriebs,
schwenkbar ausgebildet sein. Außerdem läßt sich
auch das Ruderblatt
30 als ein einfaches schwenkbares Ruderblatt 30 zusätzlich oder anstelle eines verschwenkbaren
Z-Antriebs beweg ich ausbilden, und zwar um damit dem Bootskörper 16, wenn er unabhängig
von einem Schubverband frei schwimmt, eine dieser @insatzform angemessene Lenkbarkeit
zu verleihen.
-
Für die Verbindung mit dem Bug eines Leichters 50 sind am Heck des
Bootskörpers 16 paarweise sehr steife und feste Ständer angeordnet, die aus Diagonalstreben
36 und Vertikalstreben 38 bestehen. Hierdurch entsteht ein Schubbock 48, der mit
einer höhenverstel Ibaren Befestigungseinrichtung 40 versehen Ist, die eine um eine
horizontale Achse gelenkige und lösbare Verbindung rit dem @ug des Leichters 50
herstellt. Zusatzl ich wird die Verbindung zwischen den Leichter 50 und dem Vorspann
14 mit lsi If e von Seilen 42 hergestellt, die sich von Winden 44 und 46 festzurren
lassen, wobei die Winden 44 sich auf dem Vorspann 14 und die Winden 46 auf dem Leichter
50 befinden. Uber die Seile 42 und dem am lleck befindlichen Schubbock 48, von dem
im wesenteichen nur die Streben 36 und 30 in der schematischen Darstelung eingezeichnet
sind, läßt sich in benannter Weise eine ellen Anforderungen genügende feste Verbindung
zwischen Schubverband und Schubkopfeinrichtung herstellen, die. dennoch schnell
und leicht gelöst bzw. hergestellt werden kann. Selbstverständlich ist es möglich,
den Schubbsck 48 durch nicht dargestellte weitere Streben genügend steif auszubilden.
Wesentlich ist hierbei, daß der Übergang vom Schubbock zum anseh ießenden Leichter
50 ein Golenk aufweist und daß die entsprechenae Verbindungseinrichtung 40 höhenverstellbar
ist, um sich versch @ edenen Bauböhen der Leichter 50 und deren verschiedenen Tiefgängen
anpassen zu können.
-
In uor Fraxis kann ein in den Fig. 2 und 3 schematisch dargestoliter
Bootskörper 16 eine Länge von etwa 10, eine Breite von.
-
etwa 6 m und einen Tiefgang von etwa 1,60 m haben.
-
Im L3etrieb wird die Schubkopfeinrichtung 14, wie aus der Überstchtsdarstellung
in Fig. 1 hervorgeht, dann vor einen Schubverbind gesetzt, wenn damit gerechnet
werden muß, daß die vom Schubboot 10 ausgehende Manöv@ierfähigkeit nicht aus@eicht.
-
Dis kann beispielsweise bei der Leerfahrt und/oder bei Langsamfahrt
der Fall sein. Wie aus der Üborsichtsdarstdarstellung gemäß Fig. 1 hervorgeht, ragen
die Leichter 12 des Schubverbandes bei der Leer fahrt sehr weit aus dem Wasser heraus.
-
Durch die geringe Lintauchtlefe wirkt sich die die Fahrt stabillsierende
Strömung gegen die Längsachse des Schubverbandes nicht so aus wie bei der Fahrt
mit beladenen Leichtem 12, die dann wesentlich tiefer eintauchen. Dies hat zur Folge,
daß insbesondere dann, wenn zusätzlich die Strömung bei Langsamfahrt nachläßt, Querkräfte
den Schubverband leicht vom rurs abbringen können. Diese Querkräfte können Schwerkräfte
sein, aber auch äußere Kräfte, wie belspielsweise Winddruck, die gegen die hoch
aufragenden Dordwände der Leichter 12 wirken.
-
Hierbei ist zu berücksichtigen, daß die Langsamfahrt Insbesondere
bei kritischen Situationen auftritt, beIspielsweise dann, wenn der Schubverband
wegen elnes plötzlich auftretenden Mindernisses die Fahrt zurücknehmen muß. Gerade
in lesen Notzuständen Ist es aber besonders wichtig, die Manövrierfähigkeit.
-
des Schubverbandes aufrechtzuerhalten. Zumeist Ist es nicht nur erforderlich,
wegen eines Hindernisses die Fahrt zu ver-@angsamen, sondern auch plötzlich die
Fahrtrlchtung zu verändern, um dem rindern ins auszuwelchen. Um die hierfür nicht
ausreichende Manövrierfähigkeit, die vom Schubboot ausgeht, auszugleichen, ist dem
Verband ein Uugsteuervorspann 14 vorgesetzt. Über eine Fernbedienung oder vom Fahrstand
32 aus wird dem Schubverband eine zusätzliche Manövrierfähigkeit durch Betätigen
des ruderförmigen Unterbootes bzw. durch betätigen des mit diesem Unterboot 24 verbundenen
Aktivruders 26, 28, 30 verliohen. Der in dem Bugsteuervorspann 14 cingebaute Antriebsmotor
22 ist nicht zum Aufbringen von Zugkräften im Verband ausgelegt, sondern lediglich
dafür, eine für die
Manövrierfähigkeit erforderliche Querkraft
über den Propeller 26 zu erzeugen. In manchen Fällen wird es ausralchen, wenn das
als Drehkiel ausgebildete Unterboot 24 zur Fahrtrichtung in gewünschtem Ausmaß quergestellt
wird, um die Kurskorrektur zu erzeugen, wenn die Strönung hierfür noch ausreicht.
Soll das Manöver in kürzerer Zeit oder nit größerer Wirkung ausgeführt werden, läßt
sich der tor 22 starten und die erforderliche Querkraft über den Propeiler 26 erzeugen.
Alle hierfür notwend i gen Aus lösungen können entweder vom Fahrstand 32 aus oder
über eine Fernsteuerung vom Schubboct 10 aus vorgenommen werden.
-
Wird der Bugsteuervorspann 14 nicht in der zuvor beschriebenen Weise
benötigt, läßt er sich mit um 180° gedrehter Rudereinhelt, beispielsweise als Klainschubboot,
zum Bugsieren verwenden. Der Bugsteuervorspann 14 kann beispielsweise dazu benutzt
werden, um die einzelnen Leichter 12 nach dem Auf lösen des Schubverbandes im @afen
zu bewegen und/oder uri einen neuen Schubverband zusammenzust@ 11 In. Für eine Fahrt
irn Schubverband, für dle der Dugsteuervorspann 14 nicht in Einsatz benötigt wird,
läßt sich der Bugsteuervorspann 14 gegebenenfalls auch auf dem schubboot mit transportieren.
hierfür kann beispielsweise das Heck eines Schubbootes entsprechend ausgebildet
werden.
-
Eine abgewandelte Ausführungsform des Bugsteuervorspanns ist in Fig.
4 dargestellt. Der Bootskörper 116 glelcht im wesentlichen dem Bootskörper 16. Es
fst gleichfalls ein zylindrischer schacht 118 vorgesehen, in den el zyl indrischer
Teil 120 in der zuvor beschriebenen Weise drehbar gelagert ist. Der zylindriche
Tu 1 120 geht unten in einen Drehkiel 124 über, der in dem vor | legenden Beispiel
so ausgebildet ist, daß ein Antriebsmotor 122 in derr Dr@hkiel 124 untergebracht
werden kann. Oben auf den zyl inr Dehen Teil 120 befindet sich ein Fahrstand, der
zur Vereintachung der Darstellung hier weggelassen wurde.
-
Der Antriebsmotor 122 wirkt auf einen Propeiler 126, der sich innerhalb
einer schwenkbaren Propel lerdüse 128 befindet. Das
Verschwenken
findet um die Achse S1 statt. Zusätzlich ist ein mit t der Düse starr verbundenos
Ruder 130 vorgosehen.
-
Der dootskörper 116 kann deshalb wiederum auf zwei verschiedene Art
und eison gelenkt werden. Zunächst ist der gesamt Drehkiel 124 um die Achse des
zylindrischen Teiles 12() schwenkbar.
-
Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, den als Aktivruder ausgebildeten
Antrleb 126 bis 130 um die Achse S1 zu verschwenken.
-
Line Ausführungsform gemäß Fig. 4 kann folgende Abmessungen habon:
Länge: 10,00 - 12,00 m breite: 5,00 - 7,00 m Tiefgang: 1,40 - 1,60 m Line weitere
Ausführungform ist in den Fig. 5 und 6 schematisch dargestellt. Es handelt sich
um einen Uugsteuervorspann 214 mit einer völiigen Trennung von passivem Ruder und
aktivem Antrieb zur trzeugung einer gewünschten Querkraft. er äußerliche Aufbau
des Bootskörpers 216 gleicht den zuvor beschriebenen Formen mit dem Unterschied,
daß mit dieser Ausführungsform der Tiefgang der Linheit gerlnger gehalten werden
kann. Am Heck des Dootskörpers 216 befindet sich der im Prinzip bereits anhand der
Fig. 2 und 3 beschriebene Schubbock zum Ankoppeln des Bugsteuervorspanns 214 an
den Bug eines Leichters 50. Die ser Schubbock besteht im wosentlichen aus paarweise
angeordneten Diagonal streben 236 und Vertlkaistreben 238. Der zusätzlichen Aussteifung
dlont eine die paarweise angeordneten Streben verbindende Querstrebe 234, die am
oberen Ende des Schubbocks angeordnet Ist und den Schubbock zu einem vollständigen
Rahmen ergänzt. Selbstverständlich Ist dIese Querverstrebung auch bei den anderen
Ausführungsformen anbringbar. Die Querstrebe 234 kann mit einer Leiter 235 verbunden
werden, um die Zugängllchkeit des Bugsteuervorspanns 214 vom Leichter 50 her In
Jeder Höhe zu gewährlelsten. Dem mechanischen Anschluß dient Im wesentlichen eine
Verbindungseinrichtung 240, die In der
voranstehenden Art und Weise
in Verbindung mit einem nicht dargestellten Seilzug den festen Anschluß zwischen
Leichter 50 und ßugsteuervorspann 214 sIcherstellt. Der Fahrstand 232 ist wiederun
gegenüber dem Bootskörper 216 verschwenkbar, und zwar zusammen mit einem Ruder 224.
Die Verbindung zwischen dem Fahrstand 232 und dem Ruder 224 wird durch eine Säule
220 hergestellt, die in einem Schacht 218 des Bootskörpers 216 verläuft.
-
Das Ruder 224 kann bei ausreichender Strömung als Korrekturruder zur
erhöhung der Manövrierftihigkeit eines Schubverbandes benutzt werden. Reicht die
Strömung nicht aus oder sollen größere Querkräfte in kürzerer Zeit aufgebracht werden,
so ist für @iesen Zweck wiederum eine Antriebsmaschine 222 vorgesehen, die mit einem
Propeller 226 eines Schottelantrlebs 228 verbunden ist.
-
Der Schotteiantrieb 228 ist in bekannter Weise um die Achse 52 vollständig
verschwenkbar. Die Mittelachse des Steuerkiels und des Ruderpropel lers müssen beim
Bugrudereinsatz parallel richtungsgekoppeit sein.
-
Lin Fahrzeug dieser abgewandelten Ausführungsform kann beispielsweise
folgende Ilauptabmessungen haben: Länge: 10,00 - 1,00 m Breite: 5,00 - 7,00 m Tiefgang:
1,20 - 1,40 m.
-
£)ie vorstehend beschriebenen Merkmale können wechselseitig miteinander
konlbiniert werden. Die Unterwasservorrichtungen können, falls dies erforderlich
erscheint, einziehbar ausgestartet werden. Ferner kann zur Verbesserung der Uebersicht
jeweils der Fahrstand Jeder Einrichtung höhenverstellbar ausgebildet werden, um
dem Steuermann dieser Einheit die Arbeit zu erleichtern, wenn die Einheit als selbständiger
Schlepper eingesetzt wird.
-
An-spriiche: