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Schwiminstegkörper Die Erfindung betrifft einen Schwimmstegkörper.
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Zur Herstellung eines Schwininisteges insbesondere für Sportboothäfen
sind sog. Schwimpontons bekannt, die aus nebeneinanderliegenden Blechzylindern oder
Fässern bestehen und die mittels eines Laufsteges miteinander verbunden sind.
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Auch sind Schaumstoffkörper als t;uftriebskörper bekannt, die durch
eine Stegauflage miteinander verbunden sind.
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Weiterhin sind neuerdings aus Kunststoff bestehende geschlossene Hohlkörper
bekannt, die gleichzeitig die Lauffläche bilden und die Bauelemente darstellen,
welche nebeneinander und hintereinander gesetzt und miteinander befestigt
werden
müssen, um einen Schwimmsteg zu bilden.
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Allen diesen bekannten Schwimmstegen ist gemeinsam, daß sie relativ
leicht sind und bezogen auf ihr Gewicht einen verhaltnismäßig großen Auftrieb haben.
Der Nachteil der bekannten Schwimmstege besteht darin, daß sie kentern können, weswegen
bei Schwimmstegen dieser Art in der Regel Ausleger am Steg befestigt werden, um
dieser Gefahr zu begegnen. Diese Ausleger verteuern jedoch den Steg erheblich. Außerden
sind die bekannten Schwimmstege labil, insbesondere bei einseitiger Belastung und
sie sind bei Wellengang leicht aufschaukelbar.
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Aufgabe der Erfindung ist es, einen neuartigen Schwimmstegkörper zu
schaffen, der die Nachteile der bekannten Schwimmstege nicht aufweist und der rationell
hergestellt werden kann und eine nahezu unbegrenzte Lebensdauer hat.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen allseitig vollgeschlossenen
Hohlkörper insbesondere aus Beton, mit vorderen und hinteren gleich ausgebildeten
Stirnflächen und einer über im wesentlichen die ganze Länge gleichbleibenden Querschnittsform
und weiterhin mit einem tiefliegenden Ballast, der ein höheres spezifisches Gewicht
als Wasser hat und bei dem der Gewichtsschwerpunkt im Schwimmzustand des Körpers
im Abstand unterhalb des Verdrängungsschwerpunktes
oder höchstens
in dessen Nachbarbereich liegt.
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Dem neuartigen Schwimmstegkörper liegt ein Prinzip zugrunde, das sich
von dern Prinzip der bekannten Schwirnmstege, das auf reiner Floßwirkung basiert,
unterscheidet. Während bei den bekannten Schwimmstegen die relativ leichten Schwimrnkörper
einen tiefliegenden yerdrängungsschwerpunkt und einen weit darüberliegenden Gewichtsschwerpunkt
haben bzw. im Fall einer teilweisen Wasserfüllung der Hohlkörper einen Gewichtsschwerpunkt
haben, der in den Bereich des Verdrängungsschwerpunktes fällt, wird erfindungsgemäß
aufgrund des tiefliegenden Ballastes ein sehr tiefliegender Gewichtsschwerpunkt
erreicht, der weit unter dem Verdrängungsschwerpunkt des Hohlkörpers liegt. Je größer
dieser Abstand ist um so bessere Eigenschaften hat der Schwimmsteg.
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Aufgrund des hohen Gewichtes hat der aus den erfindungsgemäßen Schwimmstegkörpern
zusammengesetze Steg ein sehr niedriges Eigenschwingungsverhalten. Beim Wellengang
bleibt der Schwimmsteg im Gegensatz zu den bekannten Schwimmstegen praktisch in
Ruhe. Der Schwimmsteg ist weiterhin kentersicher. Einseitige statische Belastungen
führen nur zu einer unvergleichlich geringeren Krängung als dies bei den bekannten
Schwimmstegen der Fall ist. Auch hinsichtlich des dynamischen Verhaltens ist der
neuartige Schwimmstegkörper den bekannten Schwimmstegkörpern weit Uberlegen. Das
Hin-und
Herlaufen auf dem Schwimmseg führt nicht zu Schwingungen,
die sich aufschaukeln können. Der Schwimmsteg bleibt vielmehr aufgrund der wesentlich
größeren Masse in Ruhe.
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Besonders vorteilhaft ist weiterhin, daß der neuartige Schwimmstegkörper,
der vorzugsweise eine Breite gleich der Stegbreite hat, in beliebiger Zahl aneinandergesetzt
werden kann, um einen langen Schwimmsteg zu bilden, der keinerlei Ausleger zur Stabilisierung
benötigt. Gleichfalls sind viel weniger Pfähle zur Führung des Schwimmsteges nötig
als bei den bekannten Stegen, weil dort die Pfähle nicht nur. zur Führung, sondern
auch zur Stabilisierung erforderlich sind. Da die notwendigen Ausleger bei den bekannten
Stegen unnötigen Platz beanspruchen, der in Häfen bekanntermaßen rar ist, bringt
der neuartige Steg auch den Vorteil der Schaffung zusätzlicher Liegeplätze.
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Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines
neuartigen SchwiImnstegkörpers. Dieses Verfahren besteht darin, daß zwischen einer
Außenschalung und einer Innenschalung eine Betonwanne eingegossen und armiert wird,
wobei gleichzeitig die gegenüber der Seitenwandstärke wesentlich verdickte Bodenwand
den Ballast darstellt, daß anschließend die Innenschalung entfernt wird und auf
den
Wannenrand eine Deckplatte aufgebracht wird. Vorzugsweise wird
die Deckplatte ebenfalls als Betonplatte gegossen, so daß eine einwandfreie Verbindung
mit dem Altbeton der Wanne erfolgt und ein vollgeschlossener Hohlkörper entsteht.
Eine Weiterbildung besteht dann noch darin, daß nach der Entfernung der Innenschalung
in den Innenraum des Hohlkörpers eine Schaumstoffüllung, insbesondere eine Füllung
aus vorgesch.iumten £orrkörpern eingebrach-t wird, so daß das Innere des Hohlkörpers
nahezu keine Hohlräuìme enthält. Diese ilaßnaksle bringt den Vorteil, daß bei einer
Alterung nach langer Benutzungszeit etwaiges durch Haarrisse der Außenwand eindringendes
Wasser sich nicht in solcher enge sammeln kann, daß der Schwimmstegkörper sinkt.
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Weitere wesentliche Merkmale der Erfindung bestehen darin, daß der
Hohlkörper eine horizontale ebene Bodenfläche aufweist, wodurch eine leichtere Lagerung
nach der Herstellung und während des Transportes erreicht wird. Weiterhin verjüngt
sich mindestens der unter der Schwimmwasserlinie liegende Teil des Hohlkörpers in
der Breite nach unten.
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Der Querschnitt des Hohlkörpers ist also mindestens im Bereich unterhalb
der Schwimmwasserlinie trapezförmig.
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Damit ist der Ballast konzentriert.Bei gleichem Volumen des Hohlkörpers
liegt der Ballast tiefer. Diese Merkmale
tragen zu den überlegenen
Eigenschaften des neuartigen Schwimmstegkörpers bei.
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Der Schwimmsteghohlkörper hat ebene Seiten- und Stirnwinde. Die Stirnwände
sind vorzugsweise ebenfalls schräggestellt, verlaufen also nach innen und unten,
jedoch mit geringerer Schräge als die Seitenwände. Dieses Merkmal verhindert beim
Wellenschlag und bei Relativbewegung zweier miteinander verbundener Schwimmstegkörper,
daß die Bodenkanten benachbarter Körper aneinanderstoßen.
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Schließlich wird noch ein äußeres wesentliches Gestaltungsmerkmal
darin gesehen, daß die Deckfläche des Schwimmsteg-Hohlkörpers dachförmig mit, von
der vertikalen Längsmittelebene nach beiden Seiten leicht geneigten Flächenabschnitten
ausgebildet ist. Dank dieses Merkmals wird einmal erreicht, daß Regen- und Spritzwasser
abläuft, der Steg also schnell wieder trocken wird und daß im Winter gefrierendes
Wasser die Oberfläche nicht beschädigen kann.
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Auch die innere Gestaltung des Hohlkörpers weist wesentliche Neuerungen
auf. So ist an der Innenseite des Bodens des Hohlkörpers eine vertiefte Rinne ausgebildet.
Die Rinne verläuft gemäß einem Merkmal der Erfindung in der Längsmittelebene. In
dieser Rinne sammelt sich jegliches eindringendes
Wasser, sei es
durch Haarrisse in der Hohlkörperwand oder durch Temperatureinflüsse als Schwitzwasser.
Eine Saugleitung ist im Inneren des Hohlkörpers verlegt, die in dieser Rinne mündet
und nach oben über einen Schwanenhals nach außen geführt ist. Jegliches Wasser läßt
sich auf diese Weise mittels einer Saugpumpe leicht entfernen, so daß auch dann,
wenn der Hohlkörper nach langen Betriebszeiten nicht mehr völlig dicht ist, seine
einwandfreie Funktion durch in Abständen erfolgendes Absaugen eingedrungenen Wassers
sichergestellt ist.
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Zusätzlich ist auch noch eine Entlüftungsleitung vorgesehen, die ebenfalls
in Form eines Schwanenhalses den Innenraum des Hohlkörpers in seinem oberen Bereich
mit der Außenseite verbindet. Mittels dieser Entlüftungsleitung läßt sich ebenfalls
eine Trocknung des Innenraumes dadurch bewirken, daß Druckluft durch die Entlüftungsleitung
in das Innere geblasen wird und aufgrund des ansonsten hermetisch geschlossenen
Hohlkörpers etwaiges Wasser über die "Saugleitung" entfernt wird.
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Erfinderische Merkmale bestehen schließlich noch in der Verbindung
mehrerer gleichartiger Schwimmstegkörper zu einem Schwimmsteg. Jeder Hohlkörper
hat an beiden Stirnseiten unterhalb der Deckfläche, jedoch oberhalb der Schwimmwasserlinie
in der vertikalen Längsmittelebene ein
jerbindungsorgan bzw. Verankerungselement
für ein Zugverbindungsorgan. Im einfachsten Fall werden als Verbindungsorgane gelenkige
Schraubstücke mit gegenläufigem Gewinde vorgesehen, die mittels eines Spannschlosses
verspannt werden können. Zusätzlich befinden sich beidseitig im Abstand neben dem
Zugverbindungsorgan Ausnehmungen, in welche Gummiblöcke eingesteckt werden können,
die mehrere Aufgaben übernehmen. Die Gummiblöcke halten benachbarte Schwimmstegkörper
auf Abstand und fixieren sie in horizontaler und in vertikaler Richtung. Sie wirken
weiterhin als Druckfederelemente, denn sie sind aufgrund der zentralen unter Zugspannung
stehenden Verbindung auf Druck beansprucht. Weiterhin sind sie in der Lage Torsionsbeanspruchungen
aufzunehmen.
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Die Ausbildung des neuartigen Schwimmstegkörpers ermöglicht eine rationelle
Serienfertigung, wobei die Schalungen wiederverwendet werden können, so daß die
Herstellungskosten des ausschließlich aus armiertem Beton mit Schaumstoffüllung
bestehenden Schwimmstegkörpers vergleichsweise gering sind. Die Montage eines aus
mehreren Hohlkörpen bestehenden Schwimmsteges erfordert keinerlei Spezialkenntnisse
und kann von Wassersportlern in Eigenleistung durchgeführt werden. Obwohl die neuartigen
Schwimmstegkörper keinerlei zusätzlichen Oberflächenschutz zu erhalten brauchen,
ist
eine praktisch unbegrenzte Lebensdauer gewährleistet.
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Anhand der Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel darstellt, sei die
Erfindung näher beschrieben.
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Es zeigt: Fig n eine Draufsicht auf einen aus den neuartigen Schwimustegkörperll
zusammengesetzten Bootssteg, Fig. 2 eine Längsschnittansicht durch den Bootssteg
in vergrößertem Maßstab, wobei der linke Teil längs der Linie 2 - 4 der Fig. 3 und
der rechte Teil längs der Linie 3 - 4 der Fig. 3 geschnitten ist, Fig. 4 einen Ausschnitt
eines mittleren vertikalen Längsschnittes durch zwei aneinandergrenzende Hohlkörper
und Fig. 5 eine Stirnseitenansicht des oberen Teils des Schwimmstegkörpers.
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Der neuartige Schwimnsteg setzt sich aus einer Anzahl stirnseitig
aneinanderhängender Schwimmstegkörper 1 zusatninen, die je aus einer Betonwanne
2 mit Ballastboden 3 und Deckplatte 4 bestehen. Die Längsseitenwände 5 setzen sich
aus oberen, d.h. oberhalb der Wasserlinie liegenden Vertikalwänden und unterhalb
der Wasserlinie liegenden Schrägwänden zusammen. bie Schrägwände sind so angeordnet,
daß die Breite
des Schwimmstegkörpers 1 sich nach unten verringert.
Die Stirnwände 6 sind ebenfalls "geknickt", d.h. der über der Wasserlinie liegende
Teil steht vertikal, während der sich nach unten anschließende Teil schräg nach
innen verläuft, wobei der Winkel mit der Vertikalen an den Stirnwänden 6 kleiner
ist als an den Seitenwänden 5. An den Stirnwänden sollte dieser Winkel so klein
wie möglich sein, um gerade noch mit Sicherheit zu verhindern, daß im Wellengang
bei einer Aufwärtsbewegung der Verbindun,sstelle zweier Stegkörper 1 die benachbarten
Bodenkanten nicht zusammenstoßen können. Die Längsseitenwände 5 und die Stirnwände
6 sind eben. Die untere Bodenfläche 7 ist ebenfalls flach, d.h.
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eben ausgebildet, was den Vorteil bringt, daß der Betonkörper während
des Transportes ohne Hilfsmittel frei stehen kann.
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Der Boden 3 stellt den Ballast des Schwimmstegkörpers 1 dar. Die Dicke
des Bodens beträgt ein Vielfaches der Wandstärke der Seitenwände. Dadurch liegt
der Gewichtsschwerpunkt des Schwimmstegkörpers 1 etwa im unteren Drittel der Gesamthöhe
des Schwimmstegkörpers, während der Verdrängungsschwerpunkt im mittleren Drittel
liegt. Dieser Abstand der beiden Schwerpunkte ist für die stabile Schwimmlage des
Schwimmstegkörpers wesentlich.
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Im Innenraum des Schwimmstegkörpers 1 befindet sich in der vertikalen
L«ings,n.ittelebene im Boden eine Längsrinne 8, die eine Wassersammelrinne darstellt.
Die inneren Bodenflächen 9 sind zur Mitte hin leicht geneigt, so daß etwaiges Schwitzwasser
in die Rinne 8 ablaufen kann. In dieser Rinne 8 mündet ein Wasserabsaugrohr 10 das
an der inneren Stirnseite der Wand 6 nach oben geführt ist und über einen Schwanenhais
11 unterhalb der Deckplatte 4 nach außen geführt ist. An der gegenüberliegenden
Stirnseite des Stegkörpers 1 befindet sich ein Entlüftungsrohr 12, das ebenfalls
einen Schwanenhals aufweist und im oberen Teil des Innenraums des Körpers 1 mündet.
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Der Schwimmstegkörper 1 ist mit Ausnahme dieser Entlüftungsleitungen
12 und der Wasserablaßleitungen 10 hermetisch geschlossen, obwohl es im Rahmen der
Erfindung liegt, Mannlöcher in der Deckplatte 4 vorzusehen, dies insbesondere dann,
wenn der Innenraum des Schwimmstegkörpers 1 hohl ist, so daß das Innere begehbar
ist. Im Ausführungsbeispiel ist jedoch der gesamte Innenraum des Schwimmstegkörpers
1 mit einer Schaumstoffüllung 13 versehen, die aus vorgefertigten, der Form des
Schwimmstegkörpers 1 angepaßten Schaumstoffkörpern besteht. Der gesamte Innenraum,
mit Ausnahme der Wassersammeirinne 8 ist somit durch Schaumstoff gefüllt, so daß
auch nach langer Betriebszeit nur eine vergleichsweise
geringe
Wassermenge durch Haarrisse od. dgl. eindringen kann, die niemals zum Verlust der
Schwimmfähigkeit des Schwimmstegkörpers führen kann.
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Obwohl im vorstehenden von der Herstellung des Schwimmstegkörpers
aus Beton gesprochen ist, versteht sich, qaß auch eine Herstellung aus glasfaserverstärktem
Kunststoff in Frage kornnit, wobei im einfachsten Fall der Boden dann mit Beton
gefüllt wird, um den Ballast zu erzielen. Aus Kostengründen wird jedoch die Herstellung
des Hohlkörpers aus Beton vorgezogen.
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Um den Schwimmstegkörper 1 herzustellen, ist eine Außenschalung und
eine Innenschalung notwendig, die beide mittels Abstandsstücken in vorgegebenem
Abstand gehalten werden.
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Dann wird Beton eingegossen, nachdem entsprechende. Armierungen angebracht
sind. In einem Arbeitsgang wird die gesamte Wanne gegossen, die aus den Seitenwänden
5 und den Stirnwänden 6 sowie dem wesentlich verstärkten Boden 3 besteht. Wanne
mit Ballast wird also in einem Arbeitsgang erzeugt. Anschließend wird die Innenschalung
entfernt und rcien die Rohre 10 und 12 montiert. Der Innenraum wird dann mit vorgefertigten
Schaumstoffkörpern gefüllt. Anschließend wird die Deckplatte 4 betoniert, wobei
der Schaumstoff die Innenschalung darstellt. Die Deckplatte 4
ist
an den Verbindungsstellen mit den Wänden 5, 6 nach lunten gezogen, wie bei 14 veranschaulicht
ist, wodurch eine gute Verbindung des Neubetons mit dem Altbeton an der gestrichelten
Trennlinie 15 erfolgt. Der Schwimmstegkörper ist damit praktisch fertig. Er ist
allseitig geschlossen. Das Lösen irgendwelcher Abschnitte, wie bei Klebe- oder Schweißverbindungen
herkömmlicher Schwimmkörper ist ausgeschlossen.
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Um nun die einzelnen Schwimmstegkörper 1 miteinander verbinden zu
können, sind mindes-tens an den Stirnseiten jeweils drei Verbindungapunkte vorgesehen,
und zwar eine in der vertikalen Längamittelebene unmittelbar unterhalb der Deckplatte
4 liegende Ankerhülse 16, in der jeweils ein Zugankerteil befestigt werden kann,
das vorzugsweise einen gelenkig angebrachten Gewindeabschnitt aufweis-t, wobei die
Gewinde abschnitte aneinandergrenzender Schwimmstegkörper gegenläufig sind, um sie
mittels eines Spannschlosses zusammenziehen zu können. Beidseitig im Abstand von
diesen Ankerhülsen 16 befinden sich etwa auf gleicher Höhe Ausnehmungen 17, in welche
Hartgummiblöcke 18 eingeschoben werden können. Diese Hartgummiblöcke 18 fixieren
benachbarte Schwimmstegkörper 1 in der Höhe und in seitlicher Richtung.
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In der Höhe deswegen, weil aufgrund von Toleranzungenauigkeiten die
Eintauchtiefe der Stegkörper sich geringfügig
unterscheiden könnte,
was durch die Hartgummiblöcke 18 unterbunden wird, aber auch durch unterschiedliche
Belastung des einen Stegkörpers gegenüber dem anderen. Die Hartgummiblöcke 18 dienen
weiterhin als Puffer, und zwar als Druckfedern, welche benachbarte Schwimmstegkörper
im gewünschten geringen Abstand halten. Schließlich übernehmen diese Hartgummiblöcke
18 die Torsionsbeanspruchungen, die im Wellengang des Schwimmsteges unvermeidlich
auftreten. Wesentlich ist, daß die zentrale Zugverbindung 16 keinerlei Biege- und
Torsionskräfte übertragen darf, sondern lediglich für die Zugspannung verantwortlich
ist.
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Alle anderen auftretenden Kräfte zwischen zwei Stegkörpern übernehmen
die Hartgummiblöcke 18.
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Der neuartige Schwimmstegkörper 1 ermöglicht den Bau beliebig langer
Bootsstege, wie in Fig. 1 veranschaulicht, ohne daß Ausleger zur Stabilisierung
erforderlich sind, die nur unnötigen Hafenplatz beanspruchen. Da der aus den einzelnen
Körpern 1 bestehende Steg eine Einheit darstellt, ist eine beliebige Aufteilung
der Steglänge je nach Schiffsbreite möglich, ohne daß man an die Stegkörperlänge
gebunden wäre.
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Es versteht sich, daß verschiedene Abwandlungen im Rahmen der Erfindung
möglich sind. So kann die Schaumstoffüllung 13 in einer vereinfachten Ausführungsform
fortgelassen werden,
sie kann aber auch nachträglich durch Ausschäumen
eingebracht werden, indem durch eine später hermetisch zu verschließende Öffnung
eine bestimmte Menge der den späteren Schaum gebenden Flüssigkeit eingegossen wird.
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Auch liegt es im Rahmen der Erfindung, Schale und Decke des Schwimmstegkörpers
aus unterschiedlichen Materialien zu machen, wie auch die Form des Körpers 1 verändert
werden kann, wobei sich jedoch die beschriebene Lösung als die günstigste erwiesen
hat. Auch kann man die dachförmige Schräge der Deckplatte 4 in einer vereinfachten
Ausführung durch eine horizontale Oberfläche ersetzen, wie es auch möglich ist,
durch Einsparung von Ballastgeweicht den Gewichtsschwerpunkt höher, d.h. in den
Bereich des Verdrängungsschwerpunktes zu legen. Alle diese Anderungen stellen aber
verschlechterte Ausführungsformen gegenüber dem erfindungsgeäßen Konzept dar.