DE2743962C2 - Kupplungseinrichtung für einen aus einem Schubschiff und einem Schubleichter bestehenden Schubverband - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kupplungseinrichtung für einen aus einem Schubschiff und einem Schubleichter

ίο bestehenden Schubverband nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine derartige Kupplungseinrichtung ist aus der DE-AS 11 73 813 bekann?. Das eine Schiff trägt dabei eine aufrecht stehende zylindrische Verbindungsstange.

An dem anderen Schiff sind auf einer Platte zwei Kupplungsklauen mit ihrem einen Ende mittels eines Kniehebelmechanismus angelenkt Ihr anderes Ende hat jeweils eine Einführfläche für die Verbindungsstange, die in eine Aufnahmenut für die Verbindungsstange übergeht, welche in einer Schließnase endet Die Platte ist über einstellbare Streben mit dem einen Schiff des Schubverbands verbunden. In der Schließstellung sind die Einführflächen der beiden Kupplungsklauen so angeordnet, daß sie ein sich zur Aufnahmenut hin verjüngendes V bilden, so daß beim Entlanggleiten der Verbindungsstange su diesen Flächen die Kupplungsklauen geöffnet werden. Beim Auftreffen der Verbindungsstange auf die Schließnase werden die Kupplungsklauen geschlossen, so daß sie die Verbindungsstange umfassen, wobei sie in der Schließstellung über die federvorgespannte Kniehebelanordnung gehalten werden. Die Verbindungsstange kann sich innerhalb der sie umfassenden Kupplungsklauen drehen. Außerdem ist ein seitliches Verschwenken möglich, da die Klauen relativ schmal sind und in Öffnungsrichtung nachgeben. Jedoch ist für ein solches Verschwenken eine bestimmte Dämpfung vorhanden. Zur Lagefixierung der Kupplung bezüglich der Verbindungsstange in Achsrichtung der Verbindungsstange sind auf der Oberseite und an der Unterseite der Kupplung Winkelheb*:! angelenkt, deren eines Ende unter Federspannung steht, so daß der andere Schenkel gegen die Verbindungsstange gedrückt wird. Auf diese Weise wird eine weitere Dämpfung von Ausschlagbewegungen der Verbindungsstange erreicht Die Gesamtdämpfung der auftretenden Relativbewegungen ist jedoch unbefriedigend.

Bei einer anderen bekannten Verbindung zwischen einem Schubschiff =md einem Schubleichter (DE-AS 20 12 289) ist am Heck des Schubleichters eine vertikale Verbindungsstange angeordnet, an der eine um eine horizontale Achse am Schubschiff drehbare, in Anpassung an die Verbindungsstange profilierte Walze vorgesehen ist. Aufgrund der Linienberührung zwischen der Verbindungsstange und dieser Walze ist eine Schwenkbewegung der beiden Schiffe um die Achse der Verbindungsstange möglich, so daß zur Fixierung und Steuerung des Schubverbands Trossenverbindungen erforderlich sind. Die die Walze tragende Anordnung der Schubkupplung ist drehbar derart angeordnet, daß

so die Achse der Walze in einer Vertikalebene gedreht werden kann, wodurch ein Anpassen an die unterschiedlichen Rollbewegungen der beiden Schiffe möglich ist, eine Dämpfung dieser Bewegungen außer über die Lagerreibung jedoch nicht erreicht wird. Eine Ver-

^b> Schwenkung dor gesamten Anordnung nach oben oder unten läßt einen bestimmten Ausgleich von relativen Stampfbewegungen zu. Eine über die Lagerreibung hinausgehende Dämpfung wird nicht erreicht.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht deshalb darin, die Kupplungseinrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß bei ausgezeichneter Dämpfung aller auftretenden Bewegungen und Momente eine sichere Kupplung gewährleistet bleibt, die äußerst einfach verbunden und gelöst werden kann. Gelöst wird diese Aufgabe mit den im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen. Die Unteransprüche beschreiben vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Kupplungseinrichtung, die vor allem zum Kuppeln von schweren Schubleichtern und leistungsstarken Schubschiffen geeignet sind.

Die erfindungsgemäße Kupplungseinrichtung hat den Vorteil, daß das Einfahren und Ausfahren in die Schubstellung äußerst einfach ist und daß eine hervorragende Dämpfung aller auftretenden relativen Bewegungskomponenten und -momente gewährleistet ist, ohne daß es dabei speziell auf die Belastung oder Entlastung der Kupplung bezüglich der Schubbewegung ankommt

Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 in der Draufsicht die rechte Hälfte der Kupplungseinrichtung in der Aufnahmestellung,

F i g. 2 die Kupplungseinrichtung in einer Ansicht wie F i g. 1 in der Schubhaltestellung,

F i g. 3 die Kupplungseinrichtung in einer Ansicht wie F i g. 1 in der Trennstellung,

Fig.4 perspektivisch einen Teil der Kupplungseinrichtung und

Fig.5 perspektivisch den vorderen Teil der Kupplungseinrichtung ohne Schutzfender.

Die in F i g. 1 bis 5 gezeigte Kupplungseinrichtung hat als Verbindung zwei vertikale kreisförmige Platten 14 und 15 mit gleichem Durchmesser, einen Puffermechanismus mit einem ersten Pufferschenkel 21 und einem zweiten Pufferschenkel 22 sowie einziehbare Schenkel 27. Diese r.auteile sind symmetrisch auf beiden Seiten eines Schutzfenders 12 angeordnet, der vor einem am Bug des Schubschiffes angeordneten Nasenblock 13 sitzt Auf der dem Schutzfender 12 gegenüberliegenden Seite sitzt am Nasenblock 13 eine in Schiffslängsrichtung gleitend verschiebbare Strebe 23.

Auf de? Steuerbord- und Backbordseite des Hecks eines nicht gezeigten Schubleichters ist jeweils eine aufrecht stehende Verbindungsstange 11 angebracht Der Abstand zwischen den Verbindungsstangen ist so gewählt, daß der Schiwzfender 12 dazwischen aufgenommen wird. Wie in Fig.4 gezeigt ist, sind an den äußeren Enden der Platten 14 und 15 konische Kontaktleisten 14a und 15a ausgebildet, die einander rechtwinklig gegenüberstehen. Wie aus F i g. 1 zu ersehen ist, ist die Kontaktleiste 14a in der Aufnahmestellung innerhalb der Breitenerstreckung des Schutzfenders 12 angeordnet, während die Kontaktleiste 15a darüber hinaus vorsteht. Die inneren Enden der Platten 14 und 15 sind mit einer vertikalen Schwenkachse 36 verbunden. Wie aus F i g. 4 zu ersehen ist, strecken sich durch die äußeren Enden der Platten 14 und 15 senkrecht zur Schwenkachse 36 zwei Verbindungszapfen 35, die mit zugeordneten Schraubenfedern 16 eine Federeinrichtung bilden, durch die die Platten 14 und 15 gegeneinandergsdrückt werden. Die Platte 14 ist am Nasenblock 13 mit einer vertikalen Schwenkachse 34 gehalten, die parallel zu. Schwenkachse 36 ist.

Wenn die Kupplungseinrichtung bei einem kleinen Schubverband verwendet wird, genügt die Feder 16 zur Ausübung der Pufferwirkung, so daß der erste Pufferschenkel 21 und der zweite Pufferschenkel 22 einschließlich einem Puffer 24 entfallen können.

Die Schwenkachse 34 der Platte 14 hat einen schwalbenschwanzförmigen Anschlag 19 und einen weiteren Anschlag 20, der sich bezüglich des Anschlags 19 in entgegengesetzter Richtung erstreckt Die Anschläge 19 und 20 bilden ein Stück. Der Nasenblock 13 hat eine weitere Achse 33, die parallel zur

ίο Schwenkachse 34 ist Die Achse 33 trägt einen schwalbenschwanzförmigen Anschlag 18, der in der Bahn des Anschlags 19 liegt Zwischen den Anschlägen

18 und 19 ist eine Zugfeder 17 vorgesehen. An einer Achse 31, die den ersten Pufferschenkel 21 mit dem Nasenblock 13 verbindet, sitzt ein Anschlag 20a, der mit dem Anschlag 20 zusammenwirkt Das eine Ende des ersten Pufferschenkels 21 ist an einem Ende des zweiten Pufferschenkels 22 angelenkt Das andere Ende des ersten Pnfferschenkels 21 ist über einen Schwenkzapfen 39 an der Strebe 23 angelenkt, die in Schiffslängsrichtung zusammen mit dem Nasenblock 13 gleitend verschiebbar ist

Für den Einsatz bei einem großen Schubverband, ist an dem einen Ende des zweiten Pufferschenkels 22, der als Winkelhebel ausgebildet ist, eine Schwenkachse 37 vorgesehen. Zwischen der Schwenkachse 37 und einem Zapfen 38 an einem Ende des einziehbaren Schenkels 27 ist ein Puffer 24 angeordnet, der aus einer oder mehreren in einem Zylinder angeordneten Federn oder

aus einem Öldruckzylinder besteht Das andere Ende des einziehbaren Schenkels 27 ist über einen Zapfen 40 an einer weiteren Strebe 28 angelenkt, die in Schiffslängsrichtung verschiebbar ist

An den in den F i g. 1 bis 3 gezeigten Positionen sind weiterhin schiffsfeste Halterungen 29 und 30 angeordnet, die öffnungen 29a bzw. 30a aufweisen. An dem einziehbaren Schenkel 27 ist ein Paßstück 26 befestigt, das öffnungen 26a aufweist. In der Schubhaltestellung bzw. in der Trennstellung oder zurückgezogenen

♦o Stillung der Kupplungseinrichtung wirken das Paßstück 26 und die entsprechende Halterung 29 bzw. 30 so zusammen, daß durch die öffnungen 26a und 29a bzw. 30a ein Haltezapfen 41 eingeführt werden kann.

Die Kupplungseinrichtung arbeitet folgendermaßen:

+s Bei der Annäherung des Schubschiffs an den Schubleichter drückt sich der Schutzfender 12 zwischen die beiden Verbindungsstangen 11, wodurch diese die in Fi g. 1 gezeigte Position für die Aufnahme zwischen den eine V-förmige Ausnehmung bildenden Kontaktleisten

so 14a und 15a der Platten 14 und 15 einnehmen. Wird das Schubschiff weiter auf den Schubleichter zu bewegt, drehen sich die Platten 14 und 15 um die Schwenkachse j4 in die in F i g. 2 gezeigte Stellung, in welcher der Anschlag 20 am Anschlag 20a anliegt, vodurch eine weitere Drehung der Platten 14 und 15 im Uhrzeigersinn verhindert wird. Da der schwalbenschwanzförmige Anschlag 19 mit der Platte 14 ein Stück bildet, drehen sie sich um die Ac'ise 33, bis das äußere Ende des schwalbenFchwanzförmigen Anschlags 18 an der gekrümmten Oberfläche auf einer Seite des Anschlags

19 unter Wirkung der Feder 17 anliegt, die die Anschläge 18 und 19 verbindet. Da sich die Platten 14 und 15 im Uhrzeigersinn nicht weiter verschwenken können, sind das Schubschiff und der Schubleichter gekuppelt, wobei die Verbindungsstangen 11 des Schubleichters zwischen den Kontaktleisten 14a und 15a klemmend gehalten werden, wobei ihre ancinandcrgrenzend^n Enden entgegen der Kraft der Feder 17

etwas voneinander entfernt sind, wie es aus F i g. 2 /.u ersehen ist.

Zum Trennen der Verbindung zwischen Schubschiff und Schubleichter bewegt sich das Schubschiff vom Schubleichter weg, wobei gleichzeitig ein nicht gezeigter Öldruckzylinder aktiviert wird, der dafür sorgt, daß sich der schwalbenschwanzförmige Anschlag 18 um die Achse 33 im Gegenuhrzeigersinn aus der in F i g. 6 gezeigten Schubhaltestellung in die in Fig. 1 gezeigte Stellung dreht, wodurch die Platten 14 und 15 in die Aufnahmestellung zurückkehren, wie dies auch aus F ig. 3 zu ersehen ist.

Wenn das Schubschiff und der Schubleichter miteinander gekoppelt sind, können die folgenden Relativbewegungen auftreten, die in der nachstehend beschriebenen Weise kompensiert werden.

Stampfschwingungen: In der Schubhaltestellung sind verschwenkt, wobei die Feder 16 zusammengedrückt und das Stampfen gedämpft wird.

Gieren: Beim Gieren verringert sich der Winkel zwischen den Pufferschenkeln 21 und 22 auf der einen

j Seite des Schubschiffs, während er sich auf der gegenüberliegenden Seite vergrößert. Über die Schwenkachse 37 wird der Puffer 24 auf der einen Seite der Schiffslängsachse zusammengedrückt und auf der anderen Seite der Schiffslängsachse gedehnt, wodurch

ίο die Gierbewegung gedämpft wird. Infolge der fehlenden Rückstellkraft beim Gieren ändert sich auch der Stellwinkel des Nasenblocks 13. Dieser Stellwinkel kann gemessen und an eine Steuerung übermittelt werden, die den Ruderwinkel des Schubschiffs entsprechend

ii angleicht.

Stoßverhalten: Zum Absorbieren von Stoßen beim Kuppeln ist zwischen dem zweiten Pufferschenkcl 22

die Ycrbiridurigssianger. 1 ί des Schubleich'.ers zwischen und dem einziehbaren Schenke! 2? der Puffer 24

den Kontaktleisten 14a und 15a der Platten 14 und 15 klemmend gehalten. Bei Einwirkung einer Kraft, die größer als die statische Reibungskraft ist, werden die Verbindungsstangen 11 relativ zu den Kontaktleisten 14a und 15a bewegt, wodurch Stampfschwingungen vermieden werden.

Rollen: Wenn zwischen den Verbindungsstangen U und den Kontaktleisten 14a und 15a eine Drehkraft wirkt, die größer als die statische Reibungskraft ist, stellt sich eine Relativdrehung zwischen den Verbindungsstangen 11 und den Kontaktleisten 14a und 15a ein, wodurch das Rollen gedämpft wird.

Stampfen: Die Platten 14 und 15 stehen unter der Einwirkung der Feder 16. Wenn durch Stampfen eine Kraft zur Wirkung gelangt, die größer ist als die Kraft der Feder 16, wird die Platte 15 um die Schwenkachse 36 eingesetzt. Wenn eine große Kraft auf den Nasenblock 13 in Schiffslängsrichtung wirkt, wird de^r erste Pufferschenkel 21 vom zweiten Pufferschenkel 22 weg oder auf ihn zu bewegt, wodurch der Puffer 24 gedehnt bzw. zusammengedrückt wird, wodurch der Stoß gedämpft wird.

In der in F i g. I gezeigten Aufnahmestellung und der in Fig. 2 gezeigten Schubhaltestellung sitzt das Paßstüct TFi des Schenkels 27 innerhalb der schiffsfesten Halterung 29 und ist durch den durch die öffnungen 26a und 29a eingeführten Haltezapfen fixiert. In der in F i g. 3 gezeigten Trennstellung ist der Schenkel 27 um den Zapfen 40 so verschwenkt, da3 das Paßstück 26 in die schiffsfeste Halterung 30 ragt und durch den durch die öffnungen 26a und 30a eingeführten Haltezapfen 41 gesichert ist.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Kupplungseinrichtung für einen aus einem Schubschiff und einem Schubleichter bestehenden Schubverband mit wenigstens einer aufrecht stehenden Verbindungsstange auf dem einen Schiff und einer dieser zugeordneten Kupplung auf dem anderen Schiff, die bei Fahrt des schiebenden Schiffes in Schubrichtung aus einer Aufnahmestellung in eine die Verbindungsstange umfassende Schubhaltestellung schwenkbar ist, gekennzeichnet durch zwei im Abstand voneinander symmetrisch zur Schiffslängsachse angeordnete Verbindungsstangen (11), denen in entsprechender Weise zwei um je eine schiffsfeste vertikale Schwenkachse (34) schwenkbare Kupplungen zugeordnet sind, die je zwei im Abstand voneinander angeordnete aufrecht stehende Platten (14, 15) aufweisen, deren den Verbindungsstangen (11) zugeordnete Enden einen Kreisbogen mit einem Durchmesser bilden, der kleiner als der Abstand der Verbindungsstangen (11) ist, deren anderes Ende um die schiffsfesten vertikalen Schwenkachsen (34) schwenkbare Enden ein gegenseitiges Verschwenken zulassend mittels einer vertikalen Schwenkachse (36) verbunden sind und die gegeneinander durch eine Federeinrichtung (16, 35) gehalten sind, wobei an jedem kreisbogenförmigen Umfang der Platten (14,15) eine Kontaktleiste (14a, 15a,} so befestigt ist, daß die Kontaktleisten (14a, 15a) zwischen sich eine V-förmige Ausnehmung für die Aufnahme der Verbindungsstange (Ii) bilde,, durch wenigstens einen Anschlag (20) an jeder Kupplung, dem ein schiffsfester Anschlag (20a) zu; Begrenzung der Schwenkbewegung der Kupplung beim Einschwenken derselben in die Schubhaltestellung zugeordnet ist, und durch einen an der einen Platte (14) festgelegten weiteren Anschlag (19), der mit einem um eine zur Schwenkachse (34) der Kupplung parallele Achse (33) verschwenkbaren Anschlag (18) elastisch verbunden ist und die Kupplung in der Schubhaltestellung arretiert.

2. Kupplung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen symmetrisch zur Schiffslängsachse angeordneten Nasenblock (13), der stirnseitig einen Schutzfender (12) mit einer Breitenerstreckung, die geringer als der Abstand zwischen den Verbindungsstangen (11) ist, und in symmetrischer Anordnung zur Schiffslängsachse jeweils einen ersten Pufferschenkel (21) aufweist, der mit seinem einen Ende am Nasenblock (13) mittels einer zur Schwenkachse (34) der zugehörigen Kupplung parallelen Achse (31) angelenkt ist und dessen anderes Ende über eine Schwenkachse (32) mit einem zweiten Pufferschenksl (22) verbunden ist, der mit seinem anderen Ende an einer in Richtung der Schiffslängsachse gleitend verschiebbaren Strebe (23) angelenkt ist.

3. Kupplung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine weitere in Richtung der Schiffslängsachse verschiebbare Strebe (28), an der ein Schenkel (27) mit seinem einen Ende angelenkt ist, dessen anderes Ende mit einem zur Schiffslängsachse parallel angeordneten Puffer (24) gelenkig verbunden ist, dessen anderes Ende mit demjenigen Ende des zweiten Pufferschenkels (22) gelenkig verbunden ist, das an dem ersten Pufferschenkel (21) angelenkt ist.

4. Kupplung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch schiffsfeste Halterungen (29, 30) zum festlegen des Schenkels (27) in der Schubhaltestellung sowie in der zurückgezogenen Stellung der Kupplung.