DE2303818A1

DE2303818A1 - Einrichtung zur verbindung eines schubbootes und eines lastkahnes

Info

Publication number: DE2303818A1
Application number: DE2303818A
Authority: DE
Inventors: Takuma Yamaguchi
Original assignee: TAISEI SEKKEI KOMU KK
Current assignee: TAISEI SEKKEI KOMU KK
Priority date: 1972-03-06
Filing date: 1973-01-26
Publication date: 1973-09-13
Also published as: GB1386185A; JPS4891790A; FR2174899A1; US3844245A; DE2303818B2; HK50076A; JPS5437397B2; IT979393B; MY7600278A; FR2174899B1; BR7301639D0; NL150073B; NL7300918A; DE2303818C3; ES412351A1

Description

2303818 Patentanwalt Dipl.-Phys. Gerhard Liedl 8 München 22 Steinsdorfstr. 21-22 Tel. 29 84

B 5940

Taisei Sekkei Komu K. K. Central Bldg., No. 2, 1-chome, Kyobashi, Chou-ku, TOKYO / Japan

Einrichtung zur Verbindung eines Schubbootes und eines Lastkahnes

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Verbindung eines Schubbootes und eines Lastkahnes.

Lastkähne werden üblicherweise zum Transport von sperriger Fracht auf

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Flüssen und Kanälen oder in Häfen verwendet. Es gibt hierbei zwei bekannte Verfahren, um die Lastkähne zu bewegen, wobei das eine Verfahren darin besteht, den Lastkahn mittels eines Schleppbootes zu schleppen, während beim anderen Verfahren der Lastkahn mittels eines Schubbootes geschoben wird. Die Erfindung betrifft den letztgenannten Fall, be⁴ --!?■.η. der Lastkahn mittels eines Schubbootes geschoben wird, wobei der Lastkahn mit dem Schubboot verbunden ist und hierdurch ein Schubboot-Lastkahn-Kombinationssystem gebildet wird.

Im allgemeinen wird das Verfahren, das Schubboot und den Lastkahn mittels Trossen zu verbinden, in weitem Umfang angewendet. Hierbei korn men jedoch das Heckteil des Lastkahnes und der Bugteil des Schubbootes miteinander in Berührung, weswegen das vertikale Gleiten dieser.Teile relativ zueinander nicht vermieden werden kann, insbesondere wenn Wellengang herrscht. Dieses relative Gleiten der beiden Wasserfahrzeuge verursacht einen starken Verschleiß und gegebenenfalls eine Zerstörung der Puffer, die an und zwischen den beiden Wasserfahrzeugen vorgesehen sind. Wenn weiterhin die Lage der der Befestigung dienenden Trossenenden nicht günstig ausgewählt worden ist, werden die Verbindungstrossen häufig einem unzulässigen und übermäßigen Zug unterworfen, der auf die relativen Stampfbewegungen und teilweise auf die relativen Gierbewegungen zwischen diesen beiden Wasserfahrzeugen zurückzuführen ist. Die sich bei schwerem Seegang ergebenden Navigationsschwierigkeiten bei Verwendung solcher Schubboot-Lastkahn-Kombinationssysteme sind hauptsächlich auf die oben erwähnten Nachteile zurückzuführen.

Zur Vermeidung dieser Nachteile ist bei einer vom Anmelder vorgeschlagenen Vorrichtung (japanische Patentanmeldung 89 682/1970) schon vorgesehen, daß das Her'iteil des Lastkahnes eine Ausnehmung zur / ^f-

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nahme des Bugteiles des Schubbootes aufweist und daß beide Seiten der Innenwand dieser Ausnehmung mit vertikalen Kanälen versehen sind. An den Innenwänden dieser Kanäle sind weiterhin kontinuierlich wirkende Befestigungsteüe angeordnet. Demgegenüber sind beide Seiten des Bugteiles des Schubbootes mit zurückziehbaren Verbind _s~ stangen versehen, die mit den Befestigungsteilen in Eingriff gebracht werden können. Diese Verbindungsstangen werden hydraulisch bewegt. Bei Verwendung dieser Vorrichtung können die beiden Wasserfahrzeuge trotz ihres gegenseitigen Tief gang-Verhältnisses mittete einfacher und leichter Vorgänge fest miteinander verbunden werden, wobei während der Navigation lediglich relative Stampfbewegungen, jedoch nicht vertikale Gleitbewegungen zwischen den Wasserfahrzeugen möglich sind. Es kann daher hiermit eine sichere und leichte Navigation dieser beiden Wasserfahrzeuge erwartet werden. Bei dieser Verbindungseinrichtung wird die Verbindung jedoch mittels Keilen und Zähnen erzielt, eine Anordnung, die aufgrund einer übermäßigen Beanspruchung unerwartete Beschädigungen erfahren kann, wenn sich im Tiefgangverhältnis zwschen den beiden Wasserfahrzeugen in zeitweise gelöstem Verbindungszustand plötzliche Veränderungen ergeben, wie dies bei Kipplastkähnen der Fall sein kann. Weiterhin hat sich gezeigt, daß sich beim vorherigen gegenseitigen Positionieren, was ein unabdingbarer Vorbereitungsschritt für die eigentliche Verbindungsarbeit darstellt,. einige Schwierigkeiten ergeben.

Der Erfindung liegt daher die /ufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beseitigen und eine Einrichtung zur Verbindung eines Schübbootes und eines Lastkahnes zu schaffen, mittels der die Verbindung trotz des gegenseitigen Tiefgangverhältnisses zwischen den beiden Wasserfahrzeugen stoßfrei sowie leicht durchgeführt und jegliche unzulässige Be-

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anspruchung innerhalb der Verbindungseinrichtung mittels der Zapfenverbindungen beseitigt werden kann, um Beschädigungen der Verbindungsteile zu verhindern.

Mit der zu schaffenden Verbindungseinrichtung soll ferner die · rige Relativlageeinstellung zwischen dem Schubboot und dem Lastkahn während des Verbindungsvorganges automatisch durchgeführt werden können.

Die Merkmale der zur Lösung dieser Aufgabe geschaffenen Verbindungseinrichtung ergeben sich aus den Ansprüchen.

Demnach ist die Einrichtung zur Verbindung eines Schubbootes und eines Lastkahnes derart konstruiert, daß das Heckteil des Lastkahnes mit einer Ausnehmung oder einem konkaven Ausschnitt versehen ist, der den Bugteil des Schubbootes aufnehmen kann. Die Größe der Ausnehmung ist derart gestaltet, daß der Bugteil des Schubbootes in ihr aufgenommen wird und gleichzeitig um den Bugteil ein geeigneter Zwischenraum verbleibt. Beide Seiten der Wand der Ausnehmung sind mit vertikalen Kanälen versehen, die zur Innenseite der Ausnehmung münden.

Beidseits des Bugteiles des Schubbootes sind hydraulisch betäigbare Verbindungszapfen vorgesehen, die jeweils relativ zum Schubboot drehbar sind. Die oberen Enden der Verbindungszapfen sind mit entsprechenden Drückschuhen versehen, die kraftschlüssig mittels Reibung mit den vertikalen Kanälen innerhalb der Ausnehmung in Eingriff bringbar sind. Auf diese Weise können daher zwei Wasserfahrzeuge fest miteinander verbunden werden.

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Zwischen dem Schubboot und dem Lastkahn, die mittels der derart konstruierten Verbindungseinrichtung miteinander verbunden sind, existiert lediglich eine relative Stampfbewegung, während andere Relativbewegungen, wie Schlingern, Gieren, ein Heben, Abdriften und ein Hin- und Herschwingen nicht möglich sind. Weiterhin beträgt die Verschiebe- bzw. Versetzungsbewegung des Schubbootes im allgemeinen lediglich ein Zehntel oder weniger der Vollastverschiebebewegung des Lastkahnes, so daß alle Bewegungen des Schubbootes, die keine Stampfbewegungen sind, den Bewegungen des Lastkahnes folgen, weswegen die Gesamtbewegung des Schubbootes weich und langsam wird und die Betätigung sowie Steuerung des Schubbootes äußerst leicht durchgeführt werden kann. Weiterhin kann die Verbindungsvorrichtung, insbesondere der Reibungseingriff der Drückschuhe der Verbindungszapfen in den vertikalen Kanälen bei jedem Tiefgangverhälinis vorgesehen werden, ohne daß eine übermäßige Beanspruchung hervorgerufen wird.

Weiterhin ist bei der erfindungsgemäßen Verbindungseinrichtung die Breite zwischen den Außenkanten der Verbindungskanäle größer gehalten als die äußere Breite der Drückschuhe in zurückgezogener Stellung, während die Breite bzw. der Abstand zwischen den inneren Kanten der Verbindungskanäle schmaler gehalten ist als die äußere Breite der zurückgezogenen Drückschuhe. Hierdurch werden die Drückschuhe beim Voreinstell- bzw. Vorpositionierschritt der beiden Wasserfahrzeuge an den äußeren Kanten der Kanäle vorbeigeleitet und an den Innenkanten der Kanäle zum Stillstand gebracht; in dieser Stellung bewegen sich die Drückschuhe nicht mehr weiter in die Ausnehmung hinein, so daß die Wasserfahrzeuge miteinander verbunden werden können, indem lediglich die Drückschuhe in die vertikalen Kanäle geschoben werden,

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ohne daß eine aufwendige vorherige Positionierarbeit der beiden Wasserfahrzeuge relativ zueinander erforderlich ist.

Wie erwähnt, können das Schubboot und der Lastkahn bei jeglichem Tiefgangverhältnis leicht und sicher durch Verwendung der erfir/Irngagemäßen Verbindungseinrichtung miteinander verbunden werden, wobei darüber hinaus Beschädigungen der Verbindungsteile aufgrund abrupter Änderungen des Tiefgangverhältnisses verhindert werden können und sich die vorherige richtige Lageeinstellung der beiden Wasserfahrzeuge zueinander automatisch erzielen läßt.

Die Erfindung wird im folgenden in Form bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in:

Fig» 1 schematisch in Draufsicht eine Ausführungsform der Erfindung vor der Verbindung und

Fig. 2 nach der Verbindung;

Fig. 3 einen senkrechten Schnitt längs Linie A-A in Fig. 2;

Fig. 4 schematisch in Draufsicht eine weitere Ausführungsform

vor der Verbindung,

Fig. 5 während des Verbindungs vor ganges und

Figo 6 nach Abschluß des Verbindungsvorganges.

Bei der aus Fig. 1 bis 3 ersichtlichen ersten Ausführungsform ist ein

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Lastkahn 1 an seinem Heckteil mit einer Ausnehmung oder Vertiefung zur Aufnahme des Buges 4 eines Schubbootes 3 versehen. Die Ausbildung und Größe der Ausnehmung 2 kann derart gestaltet sein, daß sich zwischen dem Bug 4 des Schubbootes 3 und der Ausnehmung 2 des Lastkahnes 1 ein entsprechender Zwischenraum befindet, wenn das Schubboot 3 mit dem Lastkahn 1 verbunden ist. Jede Seite der Innenwand der Ausnehmung 2 ist mit einem Verbindungskanal δ von vorzugsweise trapezförmigem Querschnitt versehen, der sich zur Innenseite der Ausnehmung 2 öffnet und sich in vertikaler Richtung erstreckt. Die beiden Kanäle 5 auf beiden Seiten der Innenwand der Ausnehmung 2 bilden ein Druckeingriffsteil, das an einer beliebigen vertikalen Höhenstellung entsprechende, an beiden Seiten des Buges 4 des Schubbootes 3 vorgesehene Drückschuhe aufnimmt.

Jede Seite des Buges 4 des Schubbootes 3 ist mit einem zylindrischen Verbindungszapfen 7 versehen, der nnttelc eines relativ langen, an jeder Seite des Bugteiles befestigten Lagers 6 gelagert ist und längs dieses Lagers 6 gleiten kann. Am außeribordseitigen Ende dieses Verbindungszapfens 7 ist jeweils ein Druckschuh 8 angelenkt, und zwar mittels eines horizontalen Zapfens 9, eines Kugellagers oder dgl. an der Rückseite dieses Drückschuhs 8. Der Drückschuh 8 weist einen dem Querschnitt des Verbindungskanals 5 entsprechenden Querschnitt auf und besitzt eine entsprechende Länge; seine äußere Oberfläche, die mit der Innenfläche des Kanals 5 in Eingriff gebracht werden soll, ist weiterhin mit einem eine hohe Reibung aufweisenden Material 10 versehen, wie beispielsweise Gummi, wodurch bei miteinander verbundenem Lastkahn 1 und Schubboot 3 die geneigten Seitenflächen des Drückschuhs 8 fest mit den geneigten Seitenflächen des Verbindungskanals 5 in Eingriff stehen und eine ausreichend große Reibungskraft erzielen. Hierbei trägt der durch die Neigung der Seitenfläche sich

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ergebende Keileffekt zum festen Eingriff bei. Der Verbindungszapfen kann mittels einer hydraulischen Einrichtung, wie beispielsweise eines hydraulischen Zylinders 11 oder dergleichen, herausgedrückt und zurückgezogen werden, wobei er auch in seiner äußersten Stellung mittels des von einer Pumpe, einem Drucksammler oder dergleichen gelieferten hydraulischen Druckes gehalten werden kann.

Die beschriebene Verbindungseinrichtung funktioniert folgendermaßen:

Vor der Verbindung des Lastkahnes 1 und des Schubbootes 3 befinden sich die Verbindungszapfen 7 am Bug 4 des Schubbootes 3 und die schwenkbaren Drückschuhe 8 an den vorderen Enden der Verbindungszapfen 7, wie aus Fig. 1 ersichtlich, in ihrer zurückgezogenen Stellung. In dieser Stellung ist der Abstand zwischen den beiden äußeren Enden der Drückschuhe 8 kleiner als die Breite am Eintrittsteil der Ausnehmung 2, so daß der Bug 4 des Schubbootes 3 leicht in die Ausnehmung 2 des Lastkahnes 1 eingeführt werden kann. Gleichzeitig wird die Stellung der Drückschuhe 8 durch entsprechende Betätigung des Schubbootes 3 in Übereinstimmung mit den oben erwähnten Verbindungskanälen 5 gebracht. Nach diesem vorherigen Relativpositionieren zueinander werden die hydraulischen Zylinder 11 derart betätigt, daß sie die Verbindungszapfen 7 nach außen bewegen, wodurch die an den Verbindungszapfen 7 befindlichen Drückschuhe 8, wie aus Fig. 2 ersichtlich, in die Verbindungskanäle 5 gedrückt werden. In dieser Stellung werden die geneigten Seitenflächen jedes Drückschuhes auf keilähnliche Weise in Berührung mit den geneigten Innenflächen des Verbindungskanales 5 gedrückt, wobei diese Flächen aufgrund der Reibungskraft fest miteinander verbunden sind, ohne ,daß zwischen den beiden Teilen irgendeine Gleitbewegung hervorgerufen wird. Danach

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wird der Druck innerhalb der Zylinder 11 mittels einer Pumpe oder eines Drucksammlers beibehalten. Auf diese Weise kann der Verbindungsvorgang zwischen dem Lastkahn 1 und dem Schubboot 3 vervollständigt bzw. beendet werden.

Wenn beide Wasserfahrzeuge in der oben erwähnten Weise miteinander verbunden sind, ist keinerlei Relativdrehung zwischen dem Lastkahn 1 und den Drückschuhen 8, d. h. den Verbindungszapfen 7, möglich. Es w ird jedoch zwschen den Verbindungszapfen 7 und dem Rumpf des Schübbootes 3 eine Relativbewegung entsprechend dem relativen Stampfen zwischen den beiden Wasserfahrzeugen erzeugt. Um daher diese Relativbewegung zu ermöglichen, sind die innenbordseitigen Enden der Verbindungszapfen 7 mit den Kraftübertragungsstücken 12 der hydraulischen Zylinder 11 jeweils mittels entsprechenden Kupplungsteilen 13 verbunden, welche die Relativdrehbewegungen ermöglichen. Hierdurch können die relativen gegenseitigen Stampfbewegungen der beiden Wasserfahrzeuge stattfinden, ohne daß sich ein Nachteil oder eine Störung ergibt.

Wie schon erwähnt, können der Lastkahn 1 und das Schubboot 3 durch Verwendung der beschriebenen Verbindungseinrichtung auf leichte und schnelle Weise durch einen einfachen Vorgang und ohne jegliche aufwendige Arbeit miteinander verbunden werden. Weiterhin ist die Verbindung aufgrund des Reibungseingriffes zwischen den Drückschuhen 8 und den Verbindungskanälen 5 sehr fest und zuverlässig. Die Verbindungseinrichtung kann bei jeglichem Tief gangverhältnis zwischen den beiden Wasserfahrzeugen angewendet werden, was eines der wesentlichen Merkmale der Erfindung darstellt. Demgegenüber wird bei der Vorrichtung gemäß der vorerwähnten japanischen Patentanmeldung des

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Anmelders die Verbindung mittels eines Zahneingriffs in einer festen vorgegebenen Stellung durchgeführt, so daß ein plötzlicher Wechsel des Tiefgangverhältnisses zwischen den beiden Wasserfahrzeugen bei den Verbindungsteilen eine übermäßige Beanspruchung bewirkt, die eine ernsthafte Beschädigungsmöglichkeit für die Verbindungsteile darstellt. Im Gegensatz hierzu wird bei der Einrichtung gemäß der Erfindung die Verbindung mittels des Reibungseingriffs der Drückschuhe 8 mit den Verbindungskanälen 5 durchgeführt. Selbst wenn sich hierbei die Verbindung leicht löst und das Tiefgangverhältnis der beiden Wasserfahrzeuge geändert wird, kann sich immer noch die Stellung bzw. Lage der in Kontakt mit den Verbindungskanälen 5 befindlichen Drückschuhe 8 ändern, so daß sie dem Wechsel des Tiefgangverhältnisses Rechnung tragen können. Hierdurch wird die Verbindungseinrichtung gemäß der Erfindung keiner unzulässigen Beanspruchung unterworfen, und sie kann vor jeder Beschädigung geschützt werden.

Wie schon erwähnt, weist die Verbindungseinrichtung gemäß der Erfindung als Mittel zur Verbindung eines Schubbootes und eines Lastkahnes eine ausgezeichnete Leistung auf, wobei jedoch noch ein Problem ungelöst ist. So müssen nämlich bei der vorherigen Relativpositionierung der Wasserfahrzeuge zueinander die oben erwähnten Drückschuhe 8 fluchtend zu den Verbindungskanälen 5 angeordnet werden, wobei dieser Vorgang sich insbesondere bei Wellengang nicht so leicht durchführen läßt. Es ist daher wünschenswert, diese Vorbereitungsarbeit ohne großen Verlust an Zeit und Arbeit durchführen zu können. Es weist demgemäß die zweite Ausführungsform der Erfindung eine zusätzliche Anordnung für das oben erwähnte vorherige Relativpositionieren auf, um hierdurch einen leichten und schnellen Verbindungsvorgang zu erzielen,

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Bei dieser aus Fig. 4 bis 6 ersichtlichen Ausführungsform ist der Verbindungskanal 5 des Lastkahnes 1 mit einer Innenkante 5b und einer Außenkante 5a versehen. Wie besonders deutlich aus der Zeichnung ersichtlich, ist hierbei der Abstand zwischen den beiden Innenkanten 5b der Kanäle 5 kleiner als der Abstand zwischen den beiden Außenkf ?\ · ten 5a. Weiterhin ist die Breite der Ausnehmung 2 auf der Höhe der Innenkante 5b kleiner als der Abstand zwischen den äußeren Enden der beiden Drückschuhe 8 in ihrer zurückgezogenen Stellung, während die Breite der Ausnehmung 2 auf der Höhe der äußeren Kanten 5a größer ist als der Abstand zwischen den äußeren Enden der beiden Drückschuhe 8 in ihrer zurückgezogenen Stellung. Schließlich ist auch die Breite der Ausnehmung 2 im vorderen Teil der Verbindungskanäle 5 selbstverständlich größer gehalten als die Breite des hierin aufgenommenen Buges des Schubbootes 3, während der Abstand zwischen den äußeren Enden der beiden zurückgezogenen Drückschuhe 8 des Schübbootes 3 derart bestimmt ist, daß der Drückschuh 8 auf jeder Seite, wenn der Bug 4 des Schübbootes 3 zur Vorbereitung der Verbindung innerhalb der Ausnehmung 2 des Lastkahnes 1 aufgenommen ist, sich nicht nach vux'ne über die innere Kante 5b hinaus zum Boden der Ausnehmung 2 bewegen kann, selbst wenn der Rumpf des Schubbootes 3 aufgrund von Wellen oder dergleichen seitwärts gegen eine Seitenwand der Ausnehmung 2 bewegt wird.

Aufgrund der oben erwähnten Konstruktion des Teiles des Verbindungs kanales 5 des Lastkahnes 1 wird das Schubboot 3 bei seiner Verbindung mit dem Lastkahn 1 in der aus Fig. 5 ersichtlichen Stellung zum Stillstand gebracht, in der die Drückschuhe 8 des Schubbootes 3 an die rückwärtigen Flächen der Innenkanten 5b der Verbindungskanäle 5 anschlagen, so daß sich das Schübboot 3 nicht weiter nach vorne bewegen kann. Wenn demgemäß das Schubboot 3 seine Antriebskraft beibehält,

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so daß es sich nicht rückwärts bewegt, kann die Relativpositionierung der beiden Wasserfahrzeuge, d. h. die Relativpositionierung der Drückschuhe 8 und der Verbindungskanäle 5 zueinander automatisch durchgeführt werden. Es können sodann mittels Durchführung der entsprechenden folgenden, schon im Zusammenhang mit der zuvor beschriebenen Ausführungsform beschriebenen Vorgänge beide Wasserfahrzeuge, wie aus Fig. 6 ersichtlich, miteinander verbunden werden.

Insgesamt ist es möglich, das Schubboot und den Lastkahn unter Verwendung der beschriebenen Verbindungsvorrichtung auf wirksame Weise miteinander zu verbinden. Hinzu kommt, daß sich das vorherige Relativpositionieren beider Wasserfahrzeuge, das für den Verbindungsvorgang unabdingbar ist, automatisch erzielen läßt.

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Claims

Patentansprüche

1. J Einrichtung zur Verbindung eines Schubbootes und eines Lastkahies, dadurch gekennzeichnet, daß am Heckteil des Lastkahnes (1) eine Ausnehmung (2) zur Aufnahme des Bugteiles (4) des Schubbootes (3) vorgesehen ist, die an beiden Seiten ihrer Innenwand jeweils einen vertikal verlaufenden Verbindungskanal (5) aufweist, daß an beiden Seiten des Bugteiles (4) des Schubbootes (3) jeweils ein Verbindungszapfen (7) vorgesehen ist, der gegenüber dem Rumpf des Schubbootes (3) drehbar und in Querrichtung hierzu herausschiebbar sowie zurückziehbar ist, und daß die vorderen Enden der Verbindungszapfen (7) mit Drückschuhen (8) versehen sind, die in Reibungseingriff mit den Verbindungskanälen (5) bringbar sind, wenn sich die Verbindungszapfen (7) in ihrer herausgeschobenen Stellung befinden.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungskanäle (5) jeweils eine innere Kante (5b) und eine äußere Kante (5a) aufweisen, wobei die Breite zwischen den inneren Kanten (5b) kleiner ist als der Abstand zwischen den äußeren Enden der in zurrfckgezogener Stellung befindlichen Drückschuhe (8), während die Breite zwischen den äußeren Kanten (5a) größer ist als der Abstand zwischen den äußeren Enden der in zurückgezogener Stellung befindlichen Drückschuhe (8).

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungskanäle (5) einen trapezförmigen Querschnitt aufweisen und daß die Eingriffsflächen der Drückschuhe (8) mit einem Reibungsmaterial (10), wie Naturgummi, synthetischem Gummi oder dergleichen, versehen sind.

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4. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungszapfen (7) jeweils durch einen Hydraulikzylinder (11) betätigbar sind.

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