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Verfahren und Vorrichtung zum Aufnehmen von
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schwimmenden Tonnen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufnehmen
einer schwimmenden Tonne aus dem Wasser sowie eine Vorrichtung zur Ausführung dieses
Verfahrens.
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Bisher wird beim Aufnehmen von Tonnen (hierunter sind auch Bojen und
gleichartige schwimmfähige Vorrichtungen zu verstehen) so vorgegangen, daß ein Wasserfahrzeug
an die Tonne heranmanövriert und ein Hebezeug mit Hilfe einer Leine, Trosse o. dgl.
an dem aus dem Wasser ragenden Teil der Tonne befestigt wird, und daß alsdann mit
Hilfe des Hebezeuges die Tonne aus dem Wasser auf das Wasserfahrzeug gehievt wird.
Das Verbinden der Tonne mit dem Hebezeug ist nicht ganz einfach und erfordert einige
Erfahrung.
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Es wird ausgesprochen problematisch und gefährlich, wenn das Herausnehmen
der Tonne aus dem Wasser bei
Seegang von einiger Höhe erfolgen soll.
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In der off-shore-Technik hat sich beispielsweise die Verlegung von
Pipeline-Rohren mit Hilfe von Barges eingeführt, die mit Hilfe von in der Rohrverlegerichtung
voraus und achteraiis verlegten Ankern ihren jeweiligen Arbeitsstandort fixieren
sowie durch gleichzeitiges Einziehen bzw. Nachlassen der Ankerketten oder -trossen
in der einen und der anderen Richtung verändern. Dies erfordert von Zeit zu Zeit
ein Verlegen der Anker, was mit Hilfe von Ankerseilen (Standern) geschieht, die
an ihrem anderen Ende an einer Tonne befestigt werden. Zum Verlegen eines Ankers
mit Hilfe des ihn mit der Tonne verbindenden Seiles muß daher die Tonne aus dem
Wasser gehoben werden. Wegen der oben erläuterten Empfindlichkeit der hierfür bisher
angewendeten Methode gegen rauhe See müssen derzeit solche off-shore-Arbeiten eingestellt
werden, wenn der Wellengang eine Höhe von 3 m übersteigt.
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Ziel der Erfindung ist es, die Handhabung von Tonnen, also insbesondere
ihr Aufnehmen aus dem Wasser auch bei hohem Wellengang zu ermöglichen sowie gleichzeitig
das Aufnehmen selbst zu vereinfachen und zu beschleunigen.
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Diese Aufgabe wird verfahrenstechnisch erfindungsgemäß dadurch gelöst,
daß die Tonne unterhalb der Wasserlinie an ihrer Unterseite erfaßt und aus dem Wasser
herausgehoben wird. Die neue Arbeitsmethode erfordert kein Festmachen des Hebezeuges
mehr an der Tonne, vielmehr wird das Eigengewicht der Tonne für die Verbindung zwischen
ihr und dem Hebeorgan während des Heraushebens
ausgenutzt, wobei
in der Regel die Tonne unterhalb ihres Schwerpunktes erfaßt wird.
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Das erfindungsgemäße "Einfangen" der Tonne bedarf keines unmittelbaren
manuellen Eingriffs, sondern kann allein mit Hilfe mechanischer Vorrichtungen ausgeführt
werden, die entsprechend widerstandsfähig auch gegen starken Wellengang auszuführen
sind. Die Gefährdung von Menschen ist auf diese Weise ausgeschlossen, und das erfindungsgemäße
Aufnehmen von Tonnen aus dem Wasser kann auch bei starkem Wellengang erfolgen. Zweckmäßig
ist dabei ein rasches Untergreifen und Herausheben der Tonne aus dem Wasser, denn
solange deren Gewicht noch ganz oder teilweise vom Wasser aufgenommen wird, kann
es zu Relativbewegungen zwischen der Tonne und den Hebeeinrichtungen kommen, welche
den erfolg des Vorganges gefährden. Zur Beschleunigung hat es sich als vorteilhaft
erwiesen, das herausheben aus dem Wasser entlang einer Kreisbahn um eine horizontale
Achse erfolgen zu lassen. Dann lassen sich die auftretenden Beschleunigungskräfte
am besten beherrschen.
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Vorrichtungstechnisch wird die Erfindungsaufgabe dadurch gelöst, daß
ein gegabelter Greifarm an einem Wasserfahrzeug angebracht und zwischen einer Bereitschaftsstellung,
in der die Gabelzinken in das Wasser tauchen, sowie einer Hebestellung, in der sich
die Gabelzinken oberhalb der Wasserlinie befinden, beweglich ist. Ein solcher Greifarm
kann die notwendigen Unterstützungskräfte auf die Tonne übertragen, ohne andererseits
dem Wasser, durch welches er bewegt werden muß,
übermäßigen Widerstand
entgegenzusetzed, wodurch sich die Antriebskräfte zu sehr erhöhen würden.
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Vorzugsweise ist der Greifarm um eine horizontale Achse schwenkbar,
wobei insbesondere die Achse senkrecht zur Längsachse des Wasserfahrzeuges verläuft
und die Vorrichtung an dessen Heck angeordnet ist. Der auf einer Kreisbahn bewegliche
Greifarm läßt sich nicht nur relativ günstig beschleunigen, sondern auch am einfachsten
in eine günstige Ausgangs-Relativlage zur Tonne bringen, weil er beim Schwenken
eine gewisse zusätzliche Ausricht- und Fangwirkung ausübt. Durch die Heckanordnung
der Vorrichtung wird dieser Vorteil durch die günstige Manövrierfähigkeit des Hecks
noch unterstützt, wobei der Greifarm in seiner abgesenkten Bereitschaftsstellung
gleichzeitig als Schutz für den oder die Antriebspropeller des Wasserfahrzeuges
dienen kann.
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Auch häufig wird es notwendig sein, mit dem Halteseil der Tonne weiterzuarbeiten,
etwa bei der oben erörterten Ankerverlegung den Anker zu hieven, an dem das Halteseil
der Tonne befestigt ist. Bei einem mit Heckrolle ausgerüsteten Wasserfahrzeug wird
dann vorteilhaft die Anordnung so getroffen, daß der Greifarm um die Achse der Heckrolle
schwenkbar ist und aus einem die Heckrolle umgreifenden Bügel besteht, an dem die
Gabelzinken ansetzen. Das Halteseil kann dann sogleich über die Heckrolle gezogen
werden, und zwar geschieht das selbsttätig dann, wenn der Greifarm über seine Hebestellung
hinaus in eine Abwurfstellung bewegbar ist, in der er die Tonne auf dem Hauptdeck
des Wasserfahrzeuges ablegt.
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Da in bevorzugter Weiterbildung der Erfindung die Gabelzinken jeweils
aus einem sich hauptsächlich in radialer Richtung erstreckenden Abschnitt und einem
in Heberichtung abgekröpften, sich hauptsächlich in Umfangsrichtung erstreckenden
Abschnitt bestehen, um auf diese Weise die Fang- und Zentrierwirkung des kreisförmig
geschwenkten Greifarmes noch zu verstärken, sind in der Abwurfstellung die abgekröpften
vorderen Enden der Gabelzinken zum Hauptdeck hin gerichtet, so daß in dieser Stellung
der Greifarm die Tonne auf dem Hauptdeck festhält und das über die Heckrolle gezogene
Halteseil in günstiger Stellung zur weiteren Elandhabung zur Verfügung steht.
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Eine andere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht in einer
stationären, am Wasserfahrzeug befestigten Seitenführung für den Greifarm. Diese
besteht insbesondere aus beidseits des Greifarmes angeordneten, teilkreisförmigen
Gleitbahnen. Die Seitenführung unterstützt nicht nur den Greifarm gegenüber Seitenkräften,
die insbesondere beim Herausheben der Tonne infolge schrägen Zugs des Halteseils
auftreten können, sondern sie hat außerdem eine vorbereitende Ausrichtfunktion,
indem sie die Tonne beidseits umfaßt, ehe der Greifarm seine Hebebewegung beginnt.
Aus diesem Grunde sind vorzugsweise rückwärtige, die Vorrichtung seitlich umfassende
Seitenverlängerungen des Hauptdecks des Wasserfahrzeuges vorgesehen, an denen die
Gleitbahnen ansetzen und sich nach unten sowie vorne erstrecken.
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Die Zeichnung veranschaulicht die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel,
und zwar zeigt Fig. 1 in schematischer Darstellung einen Längsschnitt eines mit
der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgestatteten Schiffes; Fig. 2 eine Draufsicht
auf das Schiffsheck; und Fig. 3 einen Querschnitt durch das eck.
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Der abgebrochen dargestellte Schiffskörper 1 ist am Heck beidseitig
mit sich in Längsrichtung des Schiffskörers erstreckenden Armen 2 versehen, welche
sich nach unten in Ansätzen 3 fortsetzen (Fig. 3). Letztere haben Durchbrüche 4.
Durch Wulste 5 sind an den von den Armen 2 und den Ansätzen 3 gebildeten senkrechten
Wandungen 6 teilkreisförmige Gleitbahnen 7 ausgebildet. Eine Traverse 8 von strömungsgünstigem
Querschnitt verbindet die Ansätze 3 außerhalb der Gleitbahnen 7 miteinander.
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Zwischen den Armen 2 ist unmittelbar anschließend an den übrigen Schiffskörper
1 in üblicher Weise eine Heckrolle 9 angeordnet und un eine Achse 10 drehbar gelagert.
Auf der gleicllen Achse 10 sind beidseits der Heckrolle 9 kreisförmige Scheiben
11 gelagert und zusammen mit einem die Heckrolle 9 überspannenden Steg 12 zu einem
Bügel 13 verbunden. Am Steg 12 sind Gabelzinken 14 befestigt, die zusammen mit dem
Büchel 13 einen im ganzen mit 15 bezeichneten Greifarm bilden.
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Die' Gabelzinken 14 bestehen jeweils aus einem sich hauptsächlich
in radialer Richtung erstreckenden Abschnitt 16 und einem sich weitgehend in Umfangsrichtung
erstreckenden Abschnitt 17, so daß sie die der Fig. 1
entnehmbare
abgekröpfte Form besitzen. Die freien Enden 18 der beiden äußeren Gabelzinken 14
sind zu den wänden 6 hin bgebogen, welche mit der Gleitbahn 7 eine Seitenführung
für die äußeren Gabelzinken 14 und damit für den Greifarm 15 bilden.
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Mit Hilfe eines in Iig. 2 nur schematisch angedeuteten, getriebeuntersetzten
Antriebs 19 kann der Greifarm 15 mit großer Kraft und mit - bezogen auf seine beträcl1tliche
Große - großer Geschwindigkeit um die Achse 10 geschwenkt werden. In Ruhe nimmt
er die in Fig. 1 am weitesten entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn gezeichnete Stellung
I ein, in welcher die Abschnitte 16 der Gabelzinken 14 sich nahe der entsprechend
geformten lleckwand des Schiffskörpers 1 befinden. Die Abschnitte 17 der Gabelzinken
14 dienen dabei gleichzeitig als Schutz für die (nicht dargestellte) Antriebsschraube
des Schiffes.
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Mit II ist in Fig. 1 strichpunktiert die Ausgangsstellung des Greifarmes
15 für den Einfangvorgang beim erfindungsgemüßen Aufnehmen einer ebenfalls strichpunktiert
angedeutetn Tonne 20 mit Stander 21 bezeichnet.
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Sobald das schliff an die noch schwimmende Tonne 20 derart (rückwärts)
heranmanövriert worden ist, daß sich die Arme 2 mit den Ansätzen 3 beidseits der
Tonne 20 befinden, das Schiffsheck also die Tonne umfaßt, wird der Greifarm 15 aus
der Stellung II im Uhrzeigersinn hochgeschwenkt, so daß die Tonne 20 auf den Gabelzinken
14 zu liegen kommt, während der Stander 21 zwischen den Gabelzinken 14 hindurch
verläuft. In der in Fig. 2 ausgezogen dargestellten Stellung III ruht die Tonne
20 bereits auf den Gabelzinken 14, und deren abgekröpfte
Abschnitte
17 verhindern auch bei starkem Wellengang das Entweichen der Tonne 20.
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Diese wird dann durch weiteres Schwenken des Greifarms 15 bis in die
in Fig. 1 mit IV bezeichnete und strichpunktiert dargestellte Stellung auf dem llauptdeck
22 des Schiffes abgelegt und durch die Gabelzinken 14 dort gehalten. Der Stander
21, an dem beispielsweise der Anker einer Barge befestigt ist, kann dann in üblicher
Weise ueber die Heckrolle 9 laufend an eine (nicht dargestellte) Windc gelegt werden.
Sobald dies geschehen ist, wird zweckmäßig zum Hieven des Ankers o. dgl. der Greifarm
15 in die Stellung I zurückgeschwenkt.