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Carl Bernd Bosse, 62 Wiesbaden, Parkstraße 12, und Horst Zeppenfeld,
28 Bremen, Langenstraße 50 Kupplungsvorrichtung zum Verbinden zweier Schiffe Die
Erfindung bezieht sich auf eine Kupplungsvorrichtung zum Verbinden eines Antriebsschiffes
mit einem Lastschiff zu einer festen Schub-Zugeinheit, mit einer an einem Schiff
angeordneten, sich quer zur Fahrtrichtung erstreckenden Bolzeneinheit und einer
am anderen Schiff angeordneten Klaueneinheit, welche im gekuppelten Zustand die
Bolzeneinheit wenigstens teilweise umgreift.
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Bei Verwendung einer derartigen, aus DT-OS 2 307 231 bekannten Kupplungsvorrichtung
besitzt die Klaueneinheit an dem einen Schiff eine im wesentlichen liegende, nach
oben offene Ausnehmung, und die Bolzeneinheit besteht aus einem am Ende der Kolbenstange
einer hydraulischen Zylindereinheit befestigten Querbolzen, der beim Zusammenkuppeln
der beiden Schiffe zunächst auf eine schräge Rampe der Klaueneinheit fährt, dann
in die Ausnehmung einfällt und schließlich durch Einfahren der Kolbenstange des
Arbeitszylinders in der stets offen bleibenden
Ausnehmung verriegelt
wird. Zum Lösen der beiden Schiffe wird die Kolbenstange wieder ausgefahren, und
eine zusätzlich vorhandene Entkupplungsvorrichtung, deren Funktion zumindest bei
Vereisung fragwürdig ist, soll das Trennen der bekannten Kupplungsvorrichtung ermöglichen.
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Die bekannte Kupplungsvorrichtung benötigt einen sehr schweren und
teuren Arbeitszylinder sowie einen zusätzlichen Dämpfer für die Vertikalbewegung
desselben. Voraussetzung für ein erfolgreiches Kupplungsmanöver ist erstens ruhige
See und zweitens die Einhaltung eines bestimmten, recht begrenzten Relativhöhenbereiches
zwischen den beiden Schiffen beim Kupplungsvorgang. Diese Relativhöhe kann bei unterschiedlichen
Ladezuständen eines oder beider Schiffe leicht überschritten werden.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kupplungsvorrichtung der genannten
Art so auszubilden, daß beide Schiffe ohne Rücksicht auf den Ladezustand des Lastschiffes
und auch bei unruhiger See leicht und schnell gekuppelt sowie getrennt werden können.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß auf der Bolzeneinheit
ein Ring aus elastischem Material befestigt ist und die Klaueneinheit aus einer
feststehenden Klauenhälfte und einer beweglichen Klauenhälfte besteht, welche um
eine zur Achse der Bolzeneinheit parallele Achse in eine den Ring einspannende Schließstellung
oder eine den Ring freigebende Öffnungsstellung schwenkbar ist.
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Diese Lösung bietet den Vorteil, daß die Klaueneinheit in ihrer Öffnungsstellung
ohne Rücksicht auf den Beladezustand
und/oder Seegangsbewegungen
jederzeit für die Bolzeneinheit zugänglich ist, und nachdem die bewegliche Klauenhälfte
ihre Schließstellung eingenommen hat, ist ohne zusätzliche Maßnahmen eine feste
Verbindung zwischen beiden Schiffen hergestellt.
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Der Ring der Bolzeneinheit kann aus mehreren elastischen Einzelelementen
bestehen und diese können wiederum radial aufweitbar sein. Besonders vorteilhaft
kann es sein, wenn der Ring der Bolzeneinheit aus einem oder mehreren Luftreifen
besteht, deren Innendruck veränderbar ist.
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Die für den Kupplungsvorgang zur Verfügung stehende Öffnungsweite
der Klaueneinheit läßt sich optimal gestalten, nämlich indem man die Achse der beweglichen
Klauenhälfte so anordnet, daß sie relativ zum Außendurchmesser des Ringes der Bolzeneinheit
einen großen Schwenkradius besitzt.
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Die an der Achse der Klaueneinheit wirksamen Scherkräfte lassen sich
besonders dadurch reduzieren, daß man beide Klauenhälften aus Lamellen zusammensetzt,
welche wechselseitig die Achse umgreifen.
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Vorteilhafterweise können die zum Angreifen an dem Ring der Bolzeneinheit
ausgebildeten Bereiche der Klaueneinheit mit je einer flächigen Auskleidung versehen
sein. Dadurch wird die Flächenpressung gegenüber dem Ring reduziert.
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Ferner kann es vorteilhaft sein, wenn die Klaueneinheit in ihrer Schließstellung
mittels einer beide Hälften verbindenden Spanneinrichtung sicherbar ist. Auf diese.
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Weise wird ein beispielsweise zum Öffnen und Schließen
der
Klaueneinheit benutzter Arbeitszylinder entlastet und eine wirksame Sicherung der
Kupplungsvorrichtung erreicht.
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Eine erfindungsgemäß ausgebildete Kupplungsvorrichtung eignet sich
besonders zur Herstellung einer hochseetüchtigen Transportkombination zwischen zwei
Schiffen, wenn man mehrere, insbesondere drei Kupplungsvorrichtungen räumlich verteilt,
wie dies beispielsweise in der DT-OS 2 261 480 beschrieben und dargestellt ist.
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Die Zeichnungen veranschaulichen die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel
und zwei Anwendungsbeispielen: Fig 1 und 2 je eine Seitenansicht einer Kuppelvorrichtung,
einmal in Einfahrposition und einmal in Kuppelposition, Fig. 3 einen Schnitt durch
eine Ebene III-III von Fig. 1, Fig. 4 eine abgebrochene Draufsicht auf Lastschiff
und Antriebs schiff mit drei Kupplungsvorrichtungen im entkuppelten Zustand, Fig.
5a eine Seitenansicht einer anderen Anordnung von drei Kupplungsvorrichtungen im
entkuppelten Zustand, und Fig. 5b eine Heckansicht dieser Anordnung, aus Pfeilrichtung
V von Fig. 5a gesehen.
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Die in Fig. 1 geöffnet und in Fig. 2 geschlossen und verriegelt dargestellte
Kuppel vorrichtung ist zweiteilig aufgebaut und besteht aus einer im nachfolgend
beschriebenen Ausführungsbeispiel an einem Antriebs schiff 3 befestigten Klaueneinheit
10 und einer an einem Lastschiff 1 befestigten Bolzeneinheit 30. In den in Verbindung
mit Fig. 4 und 5 beschriebenen Anwendungsbeispielen sind jeweils drei solcher Kuppel
vorrichtungen in einer horizontalen oder vertikalen Ebene angeordnet und dienen
dazu,
Lastschiff 1 und Antriebsschiff 3 in einer vorbestimmten Relativlage
zueinander zu einer integrierten Schub- Zugkombination zu verbinden, die sich für
den Gütertransport auf hoher See eignet.
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Ein aus gleichartigen Lamellen 12a zusammengesetztes Unterteil 12
der Klaueneinheit 10 ist beispielsweise durch Schweißen auf dem Vorschiff des Antriebsschiffes
3 befestigt und mit einer zumindest teilweise kreisbogenförmig konvex gewölbten
Auskleidung 14 versehen, welche die einzelnen Lamellen 12a überbrückt und miteinander
verbindet. Durch eine Öffnung im Oberteil der Lamellen 12a ist ein horizontaler
kräftiger Achsbolzen 24 hindurchgeschoben, der als Gelenk für ein schwenkbares Oberteil
16 der Klaueneinheit 10 dient. Wie sich aus Fig. 3 entnehmen läßt, besteht dieses
schwenkbare Oberteil 16 ebenfalls aus Lamellen 16a, welche den Achsbolzen 24 umgreifen
und jeweils in die Zwischenräume zwischen den Lamellen 12a des Unterteils 12 kammartig
eingefügt sind. Durch diese kammartige Verteilung der Lamellen 12a und 16a werden
die Scherkräfte am Achsbolzen 24 bei hoher Belastung optimal verteilt. Die konkav
gekrümmte Innenseite des Oberteils 16 ist ebenfalls mit einer konkaven Auskleidung
18 versehen, welche an dieser Stelle die Lamellen 16a überbrückt und verbindet.
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Gemäß Fig. 1 läßt sich das Oberteil 16 mittels einer hydraulisch betätigbaren
Kolben-Zylindereinheit
20 aus der in Fig. 2 dargestellten Kuppelposition
nach oben herausschwenken und maulartig öffnen, so daß zwischen der Auskleidung
14 und der Auskleidung 18 eine Öffnungsweite Öw entsteht, die beim abgebildeten
Ausführungsbeispiel etwa dem zweieinhalbfachen Innendurchmesser der zwischen den
Auskleidungen 14 und 18 gebildeten und zumindest annähernd kreisförmigen Ausnehmung
entspricht.
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Diese zuletzt beschriebene Ausnehmung dient in der Kuppelposition
von Fig. 2 zur Aufnahme der am Lastschiff 1 befestigten Bolzeneinheit 30, die durch
mehrere nebeneinanderliegende (im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind es drei)
aufblasbare Schwerlastluftreifen 32 gebildet wird, welche je nach den örtlichen
Verhältnissen entweder auf einer freitragenden Achse 34a (Fig. 1, 2, 4) oder auf
einer an beiden Enden befestigten Achse 34b (Fig. 4 und 5) mit Felgen drehbar gelagert
sind.
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Wegen der im vorliegenden Ausführungsbeispiel etwa dem zweieinhalb
bis dreifachen Durchmesser der Bolzeneinheit 30 entsprechenden Öffnungsweite Öw
der Klaueneinheit 10 in der Einfahrposition ist es möglich, das Antriebsschiff 3
in jedem beliebigen Beladezustand des Lastschiffes 1, von dem bekanntlich dessen
Tiefgang abhängt, bis in die in Fig. 1 angedeutete Position heranzufahren und durch
Einfahren der Kolbenstange der Kolben-Zylindereinheit 20 mit dem Lastschiff zu kuppeln.
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Je nach dem Ausmaß der beim Schließen der Klaueneinheit
10
zu überwindenden Kräfte kann eine einseitige Kolben-Zylindereinheit 20 oder zwei
derartige Einheiten zu beiden Seiten der Klaueneinheit angeordnet sein, wie in Fig.
4 anqedeutet ist. Die von der Kolbenzylindereinheit 20 aufzubringende Schließkraft
muß ausreichen, die klaueneinheit 10 so zu schließen, daß die Bolzeneinheit 30 im
wesentlichen allseitig fest umfaßt ist. Bei diesem Vorgang hebt sich das Antriebs
schiff 3 soweit aus dem Wasser heraus, bis es die in Fig. 2 angedeutete Relativposition
gegenüber dem Lastschiff 1 einnimmt.
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Auf diese Weise wird erreicht, daß Lastschiff und Antriebs schiff
im gekuppelten Zustand immer die gleiche Relativposition zueinander einnehmen.
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Bei dem in Fig. 4 abgebrochen und in Draufsicht dargestellten Ausführungsbeispiel
besitzt das Lastschiff 1 einen zwischen zwei Rumpfenden gebildeten vertikal durchgehenden
Heckausschnitt 2, in welchem drei Bolzeneinheiten 30 dreiecksförmig in einer horizontalen
oder zumindest annåhernd horizontalen Ebene verteilt sind. Die beiden äußeren Bolzeneinheiten
30 sind dabei mittels je einer freitragenden Achse 34a an den Rumpfenden befestigt,
welche als Einfahrerleichterung für das Lastschiff mit je einem Führungsblech 36
ausgekleidet sind, während die mittlere Bolzeneinheit 30 innerhalb eines vertikalen,
nach hinten offenen Schachtes 5 mittels einer an beiden Enden befestigten Achse
34b verdrehbar gelagert ist.
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Nach dem Schließen der Klaueneinheiten 10 in Kuppelposition
(Fig.
2) wird das schwenkbare Oberteil 16 zur Entlastung der Kolben-Zylindereinheit 20
und zur Erhöhung der Schließsicherheit mittels eines mit Gewinde versehenen Spannverschlusses
26 mit dem Unterteil 12 verbunden. Eine Öse des Spannverschlusses 26 greift im gesicherten
Zustand in ein Auge 27 am Unterteil 12 und im entriegelten Zustand (Fig. 1) an einem
Haken des Oberteils 16 ein.
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Nachdem die Klaueneinheit 10 in ihre Kuppelposition gemäß Fig. 2 gebracht
worden ist, können die Schwerlastluftreifen 32 über eine nicht dargestellte Leitungsverbindung
vom Lastschiff 1 oder vom Antriebsschiff 3 her mit Druckluft aufgepumpt werden,
bis die Reifen mit einer gewünschten Vorspannung an den sich gegenüberliegenden
uskleidungen 14 und 18 der Klaueneinheit 10 anliegen Auf diese Weise wird eine vorbestimmbare
geringe Flexibilität in der Last'schiff-Antriebsschiff-Kombination erzielt, die
zur Materialschonung beiträgt.
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Selbstverständlich können anstelle von drei auch mehr oder weniger
Kuppelvorrichtungen vorhanden sein, und sie können ferner auch eine andere Verteilung
aufweisen. Fig. 5 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel mit einem Lastschiff la,
dessen Heck eine zumindest annähernd vertikale glatte Heckwand besitzt, an welcher
drei Bolzeneinheiten 30a in Form eines vertikal auf der Spitze stehenden Dreiecks
verteilt sind. Die Schwerlastluftreifen 32 sämtlicher Bolzeneinheiten 30a sind mit
jeweils zwei Auslegern 38, zwischen denen die an beiden Enden befestigte
Achse
34b aufgehängt ist, an der Heckwand angebracht.
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Dementsprechend ist auch die Anordnung der Klaueneinheiten 10 am Vorderteil
des Antriebsschiffes 3a. Während die beiden äußeren Klaueneinheiten 10 am vorderen
Ende des stumpf abgeschnittenen Vorschiffes des Antriebsschiffes 3a befestigt sind,
befindet sich die mittlere Klaueneinheit 10 versenkt in einem Ausschnitt 6.
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In der Nähe der Kuppelvorrichtungen können Anschlüsse für Leitungen
zur bertragung von Energie, Treibstoff o. dgl. von einem Schiff zum anderen angeordnet
sein. Auf diese eise ist es möglich, beispielsweise zumindest einen Teil der Treibstoffvorräte
für das Antriebs schiff 3 auf dem Lastschiff 1 unterzubringen und bei Bedarf zu
übertragen.