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BESCHREIBUNG
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Ein- und Ausdocken
von Schiffen.
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Schiffe, an denen Reparaturen und/oder Rumpf-Uberholungsarbeiten wie
das Entfernen von Salz und Ablagerungen mittels Druckwasser als Vorbehandlung, Sandstrahlen
von korrodierten Flächen und die Erneuerung des Außenanstrichs durchzuführen sind,
müssen vor der Behandlung in ein Dock geschleppt und danach wieder herausgeschleppt
werden. Da das Ein- und Ausdocken und Uberholungsarbeiten an Rumpfaußenwänden von
Schiffen zu den wichtigsten Aufgaben im Bereich eines Docks zählen, muß jedes Dock
dementsprechend ausgerüstet sein. Für die Bearbeitung der Rumpfaußenflächen gibt
es an den gegenüberliegenden Dockwänden gewöhnlich selbstfahrende Arbeitsfahrzeuge,
und für das Ein- und Ausdocken der Schiffe ist die Verwendung einer Schleppvorrichtung
mit Trosse bekannt. Da die Trosse jedesmal unter Einsatz vieler Arbeiter manuell
am Schiff festgemacht und ebenso gelöst werden muß, gibt es einen unerwünschten
Spitzenbedarf an Arbeitern und obendrein Sicherheitsprobleme. Je größer ein Dock,
desto stärker ist der Trossendurchmesser, und dementsprechend steigt der Spitzenbedarf
an Arbeitern.
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Aus dieser Sicht könnte es sinnvoll erscheinen, an beiden Dockseitenwänden
besondere Dockfahrzeuge für das Ein- und Ausdocken bereitzuhalten. Da aber die Rumpfbehandlungsarbeiten
einerseits und das Ein- oder Ausdocken andererseits nie gleichzeitig sondern sozusagen
im Wechsel anfallen, ist die Verwendung von zwei verschiedenen Fahrzeugarten mit
Selbstantrieb sehr unwirtschaftlich, und außerdem kann das jeweils ruhende Fahrzeug
dem gerade
eingesetzten Fahrzeug ein Hindernis sein. Auch die Verwendung
eines einzigen Universalfahrzeugs für die Rumpfbehandlung und das Docken ist aus
wirtschaftlichen Gründen nicht zu empfehlen, weil dieses Universalfahrzeug für die
durchzuführenden Schiffsbewegungen äußerst schwer konstruiert sein muß und dementsprechend
hohe Kosten verursachen würde, die insbesondere auch bei den weit mehr Zeit beanspruchenden
Rumpfbehandlungsarbeiten in Kauf genommen werden müßten.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die dem Stand der Technik
anhaftenden Probleme durch Schaffung und Anwendung einer neuartigen Vorrichtung
zum Ein- und Ausdocken von Schiffen zu überwinden.
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Die erfindungsgemäße Lösung der gestellten Aufgabe ist kurz gefaßt
im Patentanspruch 1 angegeben.
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Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgedankens sind in Unteransprüchen
gekennzeichnet.
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Der Grundgedanke der Erfindung geht dahin, ein in Richtung jeweils
einer Pock-Seitenwand sowie im wesentlichen horizontal bewegbares Triebfahrzeug,
an dem ständig ein Bearbeitungsfahrzeug mit Rumpfbehandlungsvorrichtung befestigt
ist, bei Bedarf mit einem an sich separaten Dockfahrzeug, welches einen bewegbaren
Rumpfsaugkopf trägt, zu verbinden, wobei ausschließlich das Triebfahrzeug einen
Fahrantrieb aufweist.
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Wenn ein Schiff in das oder aus dem Dock zu schleppen ist, braucht
lediglich das Dockfahrzeug mit dem Triebfahrzeug verbunden, der Saugkopf des Dockfahrzeugs
am Schiffsrumpf festgesaugt und das aus den drei Fahrzeugen gebildete Gespann
durch
den Fahrantrieb im Triebfahrzeug in Bewegung gesetzt zu werden, um das Schiff in
die gewünschte Position zu bewegen.
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Schlepptrosse und entsprechende Hilfskräfte sind überflüssig.
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Vor einer Behandlung der Rumpfoberflächen eines Schiffes wird das
Dockfahrzeug vom Triebfahrzeug getrennt, an einer geeigneten Stelle wie z.B. vorderen
oder hinteren Dockende abgestellt, und danach führt das Triebfahrzeug mit dem Bearbeitungsfahrzeug
allein alle der Rumpfbearbeitung dienenden Fahrbewegungen aus.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Ein- und Ausdocken bietet viele
Vorteile: Das Ein- und Ausdocken von Schiffen kann sogar automatisch erfolgen. Es
sind nur wenige Arbeitskräfte erforderlich, und diese können ohne Sicherheitsrisiko
beim Docken eingesetzt werden. Da bei der länger dauernden Rumpfbehandlung das Triebfahrzeug
nur das relativ leichte Bearbeitungsfahrzeug bewegen muß, werden Energie und Kosten
gespart.
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Nach einer Weiterbildung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, eine
oder mehrere Rumpfbehandlungsvorrichtungen am freien Ende eines schwenkbaren Auslegers
des Bearbeitungsfahrzeugs anzubringen. Da der Ausleger mit Vorrichtungen von insgesamt
zwei Fahrzeugen getragen wird, nämlich dem Triebfahrzeug mit permanent angekoppeltem
Bearbeitungsfahrzeug, ist in jeder Auslegerposition eine gute Stabilität und damit
Sicherheit vorhanden.
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Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten werden nachstehend unter
Bezug auf eine Zeichnung in beispielsweiser Ausführungsform näher erläutert. Es
zeigen: Fig. la und b je eine schematische Draufsicht eines Docks mit erfindungsgemäßer
Vorrichtung zum Ein- und Ausdocken, jeweils beim Docken (a) bzw. bei der Rumpfbehandlung
(b),
Fig. 2 bis 4 ein Triebfahrzeug mit Bearbeitungsfahrzeug der
Vorrichtung in je einer Front-, Drauf- und Seitenansicht, Fig. 5 bis 7 ein Dockfahrzeug
der Vorrichtung in je einer Front-, Drauf- und Seitenansicht, Fig. 8 bis 10 das
Triebfahrzeug im mit dem Dockfahrzeug verbundenen Zustand, Fig. 11 und 12 vergrößerte
Teilschnitte im Bereich S11-S11 bzw. S12-S12 von Fig. 2, Fig. 13 eine Teilschnittansicht
einer Fahrantriebseinheit des Triebfahrzeugs, Fig. 14 bis 18 Schnittansichten in
den Bereichen S14-S14, S15-S15, S16-S16 von Fig. 13 bzw. S17-S17 von Fig. 2, Fig.
19 eine Bodenansicht einer Gehäusetragplatte des Triebfahrzeugs ohne Radgehäuse,
Fig. 20 das horizontale Radgehäuse des Triebfahrzeugs (Draufsicht), Fig. 21 und
22 einen Schnitt S21-S21 von Fig. 20 und einen vergrößerten Ausschnitt von Fig.
18, Fig. 23 die Verbindung zwischen Trieb- und Bearbeitungsfahrzeug, Fig. 24 und
25 Schnitte S24-S24 und S25-S25 von Fig. 23, Fig. 26 bis 28 eine Draufsicht und
Schnitte S27-S27, S28-S28 eines Rumpfsaugkopfs des Dockfahrzeugs, Fig. 29 und 30
je ein schematisches Schaltbild des elektrischen und hydraulischen Systems für einen
Schwenkzylinder (Fig. 29) und des hydraulischen Systems für einen Hubzylinder des
Dockfahrzeugs, Fig. 31 ein Luft- und Wasserpumpenschaltschema des Dockfahrzeugs,
Fig. 32 bis 37 mehrere Situationsdarstellungen beim Trennen vom Triebfahrzeug und
Abstellen des Dockfahrzeugs, jeweils (a) von der Innenseite und (b) von der Eingangsseite
des Docks gesehen, ohne Zwischenabschnitt,
Fig. 38 bis 43 Schnitte
S38-S38 bis S43-S43 jeweils aus Fig. 32a, 33a, 36a, 39, 38 bzw. 40, Fig. 44 einen
Schnitt S44-S44 aus Fig. 40 im Bereich einer eingerasteten Sicherungseinrichtung,
Fig. 45 bis 50 diverse Ausschnitte bzw. Schnitte aus Fig. 35a, S46-S46 von Fig.
45, aus Fig. 35a, 35b, S49-S49 von Fig. 48 bzw. aus Fig. 34a, und Fig. 51 ein Blockschaltbild
einer automatischen Steuerung der Vorrichtung zum Ein- und Ausdocken von Schiffen.
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Gemäß Fig. 1 sind an beiden gegenüberliegenden Seitenwänden 2 eines
Docks 1 je zwei erfindungsgemäße Vorrichtungen 3 zum Ein- und Ausdocken angeordnet.
Jede Dockvorrichtung 3 umfaßt ein Triebfahrzeug 4, ein ständig mit demselben verbundenes
Bearbeitungsfahrzeug 5 zur Durchführung von Arbeiten an Schiffsaußenwänden und ein
an sich separates Dockfahrzeug 6, welches bei Bedarf mit dem Triebfahrzeug 4 verbunden
werden kann .
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Nachstehend wird in Verbindung mit den Fign. 2 bis 50 die dem inneren
Ende einer Seitenwand 2 des Docks 1 zugekehrte Dockvorrichtung 3 beschrieben. Sie
ist auf zwei horizontalen Laufschienen 8 und 9 bewegbar, von denen die obere Laufschiene
8 in einer horizontalen Abstufung 7 im oberen Bereich und die untere Laufschiene
9 im unteren Bereich der Dockseitenwand 2 montiert ist.
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Die Befestigung der oberen Laufschiene 8 ist in Fig. 11 dargestellt.
In die Abstufung 7 sind zwei horizontal und parallel zur Seitenwand 2 verlaufende
Stützplatten 10 eingegraben, zwischen denen unter Zwischenschaltung von Anschlägen
21 sowie auf einer Kunststoffunterlage 12 die horizontale Unter platte 14 eines
Trägers 11 mit I-förmigem Querschnitt aufge-
nommen ist. Die Oberplatte
13 des Trägers 11 ist auf der Unterplatte 14 durch mehrere senkrechte Stützrohre
15 abgestützt.
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In der Abstufung 7 verankerte Grundbolzen 18 sind durch mit den Stützrohren
15 fluchtende Bohrungen 16 in Ober- und Unterplatte 13, 14 hindurchgeführt, und
durch aufgeschraubte Muttern 20 ist der Träger 11 fest auf der Abstufung 7 verschraubt.
Auf der Oberseite der Oberplatte 13 des Trägers 11 ist auf einer Kunststoffunterlage
23 mittels KLammern 24 und Schrauben eine Profilschiene 22 für Laufräder befestigt.
Ferner sind auf den gegenüberliegenden Seiten der Oberplatte 13 vertikale Radstützplatten
25 angebracht, auf denen je eine ähnlich befestigte Profilschiene 27 montiert ist
und deren untere Enden durch vertikale Platten 26 auf der Unterplatte 14 abgestützt
sind.
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Die in Fig. 12 dargestellte untere Laufschiene 9 umfaßt eine mittels
Unterlage 31 und mehrerer verankerter Grundbolzen 29 mit Muttern 30 außen auf der
Dockseitenwand 2 befestigte Unterplatte 28 und eine ähnlich wie bei der oberen Laufschiene
8 darauf befestigte horizontal verlaufende Profilschiene 32 für Räder.
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Das gemäß Fig. 2 bis 4 entlang der oberen Laufschiene 8 angeordnete
Triebfahrzeug 4 ruht an jedem Ende auf einem Fahrantrieb 34 mit je zwei vertikalen
Triebrädern 33, und ferner sind an jedem Ende des Triebfahrzeugs 4 drei horizontale
Räder 35, 36 vorhanden. Das Triebfahrzeug 4 kann mit eigenem Antrieb auf der oberen
Laufschiene 8 fahren.
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Ein in Fig. 13 bis 16 dargestellter Rahmen 37 des Fahrantriebs (Fahrgestell
mit Eigenantrieb) 34 ist unter dem Boden des Triebfahrzeugs 4 angebracht und enthält
zwei horizontale Achsen 38, auf denen die auf der oberen Laufschiene 8 laufenden
Triebräder 33 mit gleichem Außendurchmesser drehbar gelagert sind. Jedes
Triebrad
33 wird angetrieben von je einem seitlich auf der Dockaußenseite am Rahmen 37 befestigten
Hydromotor 41, dessen Ritzel 42 in ein mit dem betreffenden Triebrad 33 verbundenes
Zahnrad 39 eingreift. Ein am Rahmen gelagertes Zwischenrad 40 greift in beide Zahnräder
39 ein. Ein oben in der Mitte des Rahmens 37 angebrachtes Unterlager 43 ist über
eine parallel zu den Achsen 38 angeordnete Walze 44 in einem auf der Unterseite
des Triebfahrzeugs 4 befestigten Oberlager 45 schwenkbar gelagert. Es besteht nur
eine begrenzte Schwenkbarkeit im Bereich eines engen Spaltes zwischen den beiden
Lagern 43 und 45.
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Gegen Längsverschiebung ist die Walze 44 an den Enden durch Scheiben
46 und Sicherungsringe 47 gesichert.
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Die Anbringung der drei horizontalen Räder 35, 36 in zwei Gehäusen
48 neben den Fahrantrieben 34 ist in Fig. 17 bis 22 dargestellt. Das als rechteckiger
Rahmen ausgebildete Gehäuse 48 umfaßt zwei durch eine Brücke 51 verbundene Radträger
49, 50.
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An den vier Ecken des Gehäuses 48 befinden sich mehrere Schraubenlöcher
52 auf der Unterseite einer horizontal unter dem Triebfahrzeug 4 befestigten Gehäusetragplatte
53 sind vier Paar Anschläge 54, 55 befestigt, die rechtwinklig zur oberen Laufschiene
8 stehen und zwischen sich ein Rechteck bilden.
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Die Anschläge 55 sind durch Stützen 56 versteift. Die Tragplatte 53
enthält den Löchern 52 im Gehäuse 48 entsprechende Schraubenlöcher 57 für Schrauben
58 mit Muttern 59, mit denen die Tragplatte 53 am Gehäuse 48 befestigt ist. Es gibt
an den Ecken Zwischenlagen 60 zwischen Gehäuse 48 und Tragplatte 53 und ferner Zwischenlagen
61 zwischen der Brücke 51 sowie den Anschlägen 54 und 55. Die Zwischenlagen 61 sind
an den betreffenden Anschlägen festgeschweißt. Die beiden Räder 35 des Radträgers
49 laufen auf der äußeren Profilschiene 27 und das horizontale Rad 36 des anderen
Radträgers 50 auf der inneren Profilschiene 27 der oberen Laufschiene 8.
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Die Montage der Fahrantriebe (Fahrgestelle mit Antrieb) 34 und der
horizontalen Räder 35, 36 kann von Fachleuten problemlos vorgenommen werden.
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An beiden Enden des Triebfahrzeugs 4 sind je eine obere und untere
horizontale Verbindungsplatte 62, 63 über dem Rad 34 befestigt, die gemäß Fig. 38
bis 40 in ihrer Mitte je ein rechteckiges Verbindungsloch 64 mit eingesetzter Bolzenführung
65 und ölfreier Buchse 66 enthalten. Die Bohrung der Buchse 66 ist oben konisch
angeschrägt. Der Flansch der Bolzenführung 65 bildet oben eine horizontale Fläche
74. Auf der Verbindungsplatte 62 sind horizontal rechteckige Platten 67 an beiden
Enden befestigt; ihre Oberseiten dienen als Bolzenauflage 98.
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Gemäß Fig. 32 bis 37 ist ein nach oben gebogener zeitweiliger Haken
69 an jedem Radträger 50 der beiden Gehäuse 48 befestigt (siehe Fig. 32 bis 37).
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Das schlanke Bearbeitungsfahrzeug 5 läuft gemäß Fig. 2 bis 4 auf der
oberen Laufschiene 8 und ist mittels eines an seinem oberen Mittelteil befestigten
und sich vertikal entlang der Dockseitenwand 2 erstreckenden Stützbeins 70 an der
unteren Laufschiene 9 abgestützt. Das Bearbeitungsfahrzeug 5 läuft an seinem dem
Dockeinlaß zugekehrten Ende auf einem vertikalen Triebrad 71 auf der Schiene 22
der oberen Laufschiene 8. Ahnlich wie das Triebfahrzeug 4 besitzt das Bearbeitungsfahrzeug
5 ferner zwei horizontale Räder zur Abstützung an den beiden horizontalen Profilschienen
27 der oberen Laufschiene 8. Am unteren Ende des Stützbeins 70 befinden sich zwei
horizontale Räder 73 und zur Abstützung auf der Profilschiene 32 an der unteren
Laufschiene 9. Das Bearbeitungsfahrzeug 5 ist ständig mit dem dockeinlaßseitigen
Ende des Triebfahrzeugs 4 gekoppelt und folgt dessen Fahrbewegungen.
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Zur Durchführung von sämtlichen Arbeiten am äußeren Schiffsrumpf besitzt
das Bearbeitungsfahrzeug 5 eine an sich bekannte Rumpfbehandlungsvorrichtung mit
einem an dem Stützbein 70 befestigten und mittels eines hydraulischen Schwenkzylinders
75 um eine vertikale Achse drehbaren Ständer 76, einem gegenüber dem Ständer 76
durch einen hydraulischen Hubzylinder nach oben und unten bewegbaren Ausleger 78
und einer Oberflächenbehandlungseinrichtung tragenden Plattform 79 am vorderen Auslegerende.
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Die in Fig. 23 bis 25 dargestellte ständige Verbindung zwischen dem
Triebfahrzeug 4 und dem Bearbeitungsfahrzeug 5 umfaßt einen horizontalen Bolzen
82, der in Lagern 81 von zwei entgegengesetzten Vorsprüngen 80 an dem einen Ende
des Bearbeitungsfahrzeugs 5 drehbar gelagert ist und mit seinem flachen breiteren
Mittelteil das dem Dockeingang zugekehrte Ende des Triebfahrzeugs 4 im Bereich von
entsprechend durchbohrten Endplatten 85 durchragt. Im Triebfahrzeugbereich werden
die flachen Oberseiten des horizontalen .Bolzens 82 durch Lagerplatten 89 geführt,
die in gemäß Fig. 25 annähernd ovalen Aufnahmeplatten 88 im Bereich von Durchbrüchen
87 neben Löchern 86 befestigt sind. Die Durchbrüche 87 sind breiter als hoch. Gegen
Verdrehung ist der horizontale Bolzen 82 durch einen . vertika.len Querbolzen 84
gesichert, welcher drehbar durch das flache Mittelstück 83 des Bolzens 82 hindurchgeführt
und mit seinen oberen und unteren Enden am Triebfahrzeug 4 befestigt ist. Somit
ist das Bearbeitungsfahrzeug 5 relativ zu dem Triebfahrzeug 4 begrenzt sowohl um
den horizontalen Bolzen 82 als auch um den vertikalen Querbolzen 84 verdrehbar.
Dagegen verhindern die beiden Bolzen 82 und 84 jede gegenseitige Drehbewegung zueinander
um eine zur oberen Laufschiene 8 parallele Achse.
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Das besonders in Fig. 5 bis 7 dargestellte Dockfahrzeug 6 besitzt
zwei neben der Dockseitenwand 2 vertikal verlaufende sowie durch horizontale obere
und untere Traversen 91, 92 verbundene Stützbeine 9o mit horizontalen Rädern 93
an den unteren Enden, die an der Profilschiene 32 der unteren Laufschiene 9 entlangrollen.
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Auf der dem inneren Dockende zugekehrten Seite des Dockfahrzeugs 6
ist zwischen den Traversen 91 und 92 ein vertikaler Drehständer 94 drehbar gelagert
und mittels eines hydraulischen Schwenkzylinders 96 verdrehbar, der sich von der
Mitte der oberen Traverse 91 ausgehend mit seiner Kolbenstange 97 bis zu einem Gelenk
an Hebeln 95 des Drehständers erstreckt. Unterhalb der Hebel 95 ist an einem vertikalen
Ansatz 100 des Drehständers 94 um einen horizontalen Bolzen 102 ein Tragarm 101
für einen Saugkopf drehbar gelagert und mittels eines hydraulischen Hubzylinders
103 nach oben und unten schwenkbar. Der Hubzylinder 103 ist endseitig sowie am Ende
seiner Kolbenstange 104 jeweils drehbar am Drehständer 94 bzw. Tragarm 101 gelagert.
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An dem freien Ende des Tragarms 101 ist gemäß Fig. 26 bis 28 ein mit
Unterdruck arbeitender Saugkopf 107 gegenüber einer anzusaugenden Rumpfoberfläche
eines Schiffes schwenkbar gelagert. Zu dem Schwenklager des Saugkopfs 107 gehört
ein zwischen einer Endgabel 109 um einen ersten Bolzen 108 drehbar gelagerter Kopfträger
110. Die Mitte des Saugkopfes 107 ist um einen senkrecht zu dem ersten Bolzen verlaufenden
und am freien Ende des Kopfträgers 110 befestigten zweiten Bolzen 111 drehbar gelagert.
Gemäß Fig. 27 steht für die Verdrehung des Saugkopfs 107 um den ersten Bolzen 108
ein hydraulischer Zylinder 112 und für dessen Verdrehung um den zweiten Bolzen 111
ein zweiter hydraulischer Zylinder 114 zur Verfügung. Der Zylinder 112
erstreckt
sich zwischen dem Tragarm 101 und unten seitlich am Bolzen 108 befestigten Hebeln
113, und der andere Zylinder 114 erstreckt sich zwischen dem unteren Ende des ersten
Bolzens 108 und dem unteren Ende des an sich bekannten und hier nicht näher erläuterten
Saugkopfs 107.
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In Fig. 29 ist eine über Leitungen 118, 119 mit den beiden blkammern
115, 116 des Schwenkzylinders 96 verbundene hydrau-11 lische Schwenksteuerung dargestellt,
über die der Tragarm 101 um den Drehständer 94 schwenkbar ist, wenn der. Saugkopf
107 entweder in den freien Raum zwischen den Stützbeintraversen 91, 92 eingefahren
oder in den Dockbereich ausgefahren werden soll. Dazu enthält das Dockfahrzeug 6
ferner das ebenfalls in Fig. 29 dargestellte hydraulische Steuersystem 120 zur Betätigung
des Schwenkzylinders 96 über zwei Magnetproportionalventile 121 und 122, die durch
entsprechende elektrische Stromsignale so einstellbar sind, daß in den hydraulischen
Leitungen 118 und 119 des Zylinders 96 entsprechende Druckverhältnisse hergestellt
werden. Zur Vorgabe der individuellen Druckeinstellwerte für die Magnetventile 121,
122 befindet sich zwischen den Magnetventilen und einem den Schwenkwinkel des Drehständers
94 bzw. Tragarms 101 abtastenden Winkelgeber 123 (dieser befindet sich gemäß Fig.
5 und 6 auf der oberen Traverse 91 des Dockfahrzeugs 6) eine Rechensteuerschaltung
124 mit einer digitalen Eingangsschaltung 125, Wandlerschaltung 126, einer Referenzschaltung
127, einer Rechenschaltung 128 und zwei analogen Ausgangsschaltungen 129, 130. Ferner
sind in der Schaltung 124 beispielsweise Sequenzsteuerungen enthalten.
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Zwischen den analogen Ausgangsschaltungen 129, 130 und den beiden
Magnetventilen 121, 122 ist jeweils ein Verstärker 131 bzw. 132 geschaltet. Das
Steuersystem 120 sorgt u.a. dafür, daß die am vorderen Ende des Tragarms 101 wirksamen
Horizontal-
kräfte senkrecht zum Dockfahrzeug 6 einen zulässigen
Grenzwert nicht überschreiten.
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Gemäß Fig. 30 sind die beiden Ölkammern 133, 134 des Hubzylinders
103 des Dockfahrzeugs 6 über Leitungen 136, 137 mit einer hydraulischen Hubsteuerung
135 verbunden, mittels der der Tragarm 101 um den Bolzen 102 zwischen seiner annähernden
Horizontalstellung und einer nach unten geneigten Stellung so verschwenkbar ist,
daß der Saugkopf 107 jede Horizontalstellung im Bereich zwischen der oberen Traverse
91 und unterhalb der unteren Traverse 92 einnehmen kann. Mittels eines Auslaßventils
138 kann der öldruck in der Leitung 136 zur Kammer 133 des Zylinders 103 so eingestellt
werden, daß der Tragarm 101 mit Saugkopf 107 gegen die Schwerkraft gehalten wird.
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In Fig. 31 sind zwei wasserumschlossene Vakuumpumpen enthaltende Unterdruckerzeuger
139 für den Saugkopfbetrieb dargestellt; sie befinden sich auf der einen Frischwassertank
140 für die Vakuumpumpen enthaltenden oberen Traverse 91 des Dockfahrzeugs 6.
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Der Unterdruckerzeuger 139 ist über Saugleitungen 141, 142 und 144
mit jeweils im Bewegungsbereich des Drehständers 94 bzw.
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Tragarms 101 zwischengeschalteten flexibelen Schläuchen 143, 145 usw.
mit dem Saugkopf 107 verbunden. Eine Wasserpumpe 150 fördert Frischwasser von einem
Anschluß 147 des Frischwassertanks 140 über ein Y-Sieb 152, Magnetventil 153 und
einen Flußschalter 154 zu dem Unterdruckerzeuger 139. Zu diesem Leitungssystem gehören
ferner zwei Druckanzeiger 149 und 151. Eine Wasserrückleitung 157 führt von einem
Rückeinlaß 156 auf der Tankoberseite zu zwei Anschlußleitungen der Unterdruckerzeuger
139. In der Oberwand des Wassertanks 140 befinden sich ferner eine Injektionsöffnung
158 und eine Entlüftung 159. Ferner hat der Wassertank 140 unten eine Ablaßschraube
161, seitlich ein Mannloch 162
sowie einen Wasserstandanzeiger
163 und ein Thermometer 164.
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Die Unterdruckerzeuger 139 haben einen Unterdruckanzeiger 160 mit
Druckschalter.
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In den Fign. 32 bis 44 sind Einzelheiten der Koppeleinrichtung zwischen
Triebfahrzeug 4 und Dockfahrzeug 6 dargestellt. Im oberen Bereich der beiden Stützbeine
90 des Dockfahrzeugs 6 sind sich gegenüberliegend eine obere Anschlußplatte 165
und eine untere Anschlußplatte 166 befestigt. Beide Anschlußplatten 165 und 166
haben je eine rechteckige vertikal verlaufende Bohrung 167 mit eingepaßter ölfreier
Buchse 168, siehe Fig. 38 bis 40 sowie Fig. 43 und 44. In diese rechteckigen Bohrungen
167 ist von oben her mittels eines hydraulischen Koppelzylinders 180 ein Verbindungsbolzen
183 einfahrbar (siehe Fig. 38 bis 40), welcher über einen Zapfen 184 mit dem Ende
der Kolbenstange 182 des Koppelzylinders 180 verbunden ist. Gemäß Fig. 42 ist eine
den Zapfen 184 umgebende sphärische Buchse 185 mittels Zwischenhülsen 186 und eines
Sicherungsrings 187 am gabelförmigen Ende der Kolbenstange 182 befestigt. Der Verbindungsbolzen
183 hat unten einen Endkonus 188 mit einer Aussparung 189 für eine Sicherung gegen
Herausfallen.
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Gemäß Fig. 32 bis 42 ist unter der oberen Anschlußplatte 165 eine
Halteplatte 169 für die Buchse 168 befestigt, deren untere Oberfläche eine der Fläche
74 des Triebfahrzeugs 4 zugekehrte Verbindungsfläche 170 bildet. Auf der Oberseite
eines aus zueinander senkrechten Platten 171 und 172 oberhalb der oberen Anschlußplatte
165 gebildeten Rahmens mit Seitenplatte 173 ist auf einer horizontalen Führungsplatte
174 mit Zwischenlage 175 ein als vertikales Rohr ausgebildeter Zylinderträger 176
befetigt, welcher den senkrecht angeordneten hydraulischen Koppelzylinder 180 trägt,
dessen mit dem Verbindungsbolzen 183
verbundene Kolbenstange 182
durch eine rechteckige Führungsbohrung 178 in den Teilen 171 bis 177 hindurchgeführt
ist.
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Die Bohrung der Führungsplatte 174 enthält eine ölfreie Auskleidung
179. Durch Betätigung des Koppelzylinders 180 ist der Verbindungsbolzen 183 zwischen
der in Fig. 38 und 39 dargestellten unteren Koppelstellung, wo er die Bohrungen
167 der oberen und unteren Anschlußplatte 165, 166 durchsetzt, und der in Fig. 40
dargestellten oberen Freigabestellung hin-und herbewegbar.
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An den Platten 67 auf der oberen Verbindungsplatte 62 des Triebfahrzeugs
4 entsprechenden Stellen sind auf der oberen Anschlußplatte 165 des Dockfahrzeugs
6 mittels Halteplatten 190 zwei hydraulische Zylinder 191 mit je einer Kolbenstange
192 und einem Hubzapfen 193 aufgestellt. Jeder Hubzapfen 193 hat eine Aussparung
194 für eine Sicherung gegen Herausfallen. Unter der Anschlußplatte 165 befestigte
Profilteile 195 sitzen seitlich vom Hubzapfen 193 und haben gegenüberliegende schräge
Flächen 196 (s. Fig. 41).
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In den Fign. 41, 43 und 44 sind Einzelheiten einer Sicherung 197 dargestellt,
welche das Herausfallen des Verbindungsbolzens 183 und der Hubzapfen 193 verhindert.
Ein flacher Sperrschieber 201 der Herausfallsicherung 197 ist durch Hebel 198 und
199 mit Stiften 200 und 202 als Drehpunkten auf der Oberseite der oberen Anschlußplatte
165 horizontal beweglich geführt und durch unterseitig angebrachte Klötze 217 auf
der Oberseite der Anschlußplatte 165 abgestützt. Der Sperrschieber 201 besitzt drei
integrale Nasen 203 an den Aussparungen 189 bzw. 194 des Verbindungsbolzens 183
bzw. der Hubzapfen 193 gegenüberliegenden Stellen. Durch einen seitlich an der vertikalen
Platte 172 befestigten Sperrzylinder 204 mit Kolben-
stange 205
ist der Sperrschieber 201 zwischen der in Fig. 43 durchgehend gezeichneten Freigabestellung
und der strichpunktiert dargestellten Verriegelungsstellung verschiebbar.
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Die Kolbenstange 205 des Sperrzylinders 204 ist über einen Stift 206
gelenkig mit dem Hebel 198 gekoppelt.
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In Fig. 45 und 46 ist der Bewegungsmechanismus für einen bei Bedarf
mit dem Haken 69 des Triebfahrzeugs 4 in Eingriff bringbaren Bolzen 207 dargestellt.
Dieser Bolzen 207 ist mittels eines U-Teils 213 am freien Ende der Kolbenstange
212 eines hydraulischen Zylinders 210 befestigt, welcher mittels eines Bolzens 211
schwenkbar an einem vertikalen Auge 209 eines Trägers 208 befestigt ist. Oberhalb
des Auges 209 ist mittels eines ähnlichen vertikalen Auges 214 ein Hilfszylinder
215 drehbar befestigt, dessen Kolbenstange 216 gelenkig am freien Ende des Zylinders
210 angebracht ist. Innerhalb eines freien Schwenkbereichs zwischen einer unteren
Auflage 218 und einem oberen Anschlag 220 kann der Zylinder 210 mit dem Bolzen 207
gehoben und abgesenkt werden. Der Schwenkmechanismus ist seitlich durch Seitenanschläge
219 sowie durch trichterförmig erweiterte Seitenführungen 221 am Anschlag 220 in
der Bewegungsfreiheit begrenzt.
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Nachstehend wird in Verbindung mit Fig. 32 bis 37 und 45, 47 der Bewegungsmechanismus
für einen ersten Parkbolzen 222 erläutert, welcher seitlich am Stützbein 90 des
Dockfahrzeugs 6 vertikal beweglich geführt ist. Ein dünnerer zylindrischer Ansatz
234 des Parkbolzens 222 ist durch ein Loch 237 in der Bodenplatte 236 einer über
einen Arm 232 mit einer vertikal beweglichen Säule 228 verbundenen Hülse 233 mittels
Muttern an einer Sicherungsplatte 235 befestigt. Das Loch 237 ist größer als der
Ansatz 234 aber kleiner als die Sicherungsplatte 235. Die Säule 228 ist in Lagern
226 und 227 gegen
Verdrehung gesichert und vertikal verschiebbar
seitlich an dem Stützbein 90 des Dockfahrzeugs gelagert. Zwischen dem oberen Ende
der Säule 228 und einem am Stützbein 90 befestigten Träger 223 ist ein Vertikalzylinder
224 so befestigt, daß er mittels seiner Kolbenstange 229 die Säule 228 vertikal
verschieben kann. Die Lager enthalten ölfreie Buchsen 231.
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Unterhalb des unteren Lagers 227 seitlich am Stützbein 90 übereinanderliegend
angebrachte Führungsplatten 238, 239 haben gemäß Fig. 47 je ein direkt unterhalb
des Lochs 237 angeordnetes quadratisches Aufnahmeloch 240, welches jeweils etwas
größer als der Parkbolzen 222 ist. Durch Betätigung des hydraulischen Vertikalzylinders
224 kann der Parkbolzen 222 aus einer oberen Ruhestellung, in welcher er gerade
in das Aufnahmeloch 240 der oberen Führungsplatte 238 eintaucht, bis in die in Fig.
47 dargestellte untere Verriegelungsstellung abgesenkt werden.
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Ein am oberen Seitenabschnitt des Stützbeins 90 zur Dockeinlaßseite
hin angeordneter zweiter vertikaler Parkbolzen 241 kann durch einen in Fig. 32 bis
37 und 48, 49 dargestellten Mechanismus geschwenkt und vertikal bewegt werden. Der
zweite Parkbolzen 241 ist über einen Arm 260 starr mit dem unteren Ende einer vertikal
beweglich und verdrehbar in mit ölfreien Buchsen 250 ausgekleideten Lagern 245,
246 geführten länglichen Säule 247 befestigt. Das obere Ende der Säule 247 ist beweglich
mit der Kolbenstange 248 eines hydraulischen Vertikalzylinders 243 verbunden, welcher
seinerseits über einen Träger 242 am oberen Seitenabschnitt des Stützbeins 90 befestigt
ist. Die Säule ist frei beweglich durch. eine Hebelführung 251 verlegt und weist
in diesem Bereich angearbeitete und zueinander parallele flache Seitenteile 252
auf, die als Hebelsitz 253 für einen Hebel 254 dienen, welcher in diesem
Bereich
vertikal verschiebbar aber nicht-verdrehbar mit der Säule 247 gekoppelt ist. Mit
dem freien Ende des Hebels 254 ist über einen Bolzen die Kolbenstange 257 eines
hydraulischen Drehzylinders 255 verbunden. Die Hebelführung 251 enthält ölfreie
Gleitflächen 258 und 259 für die Säulenseitenteile 252 bzw. den Hebel 254. Der unten
an dem Arm 260 senkrecht angebrachte Parkbolzen 241 hat quadratischen Querschnitt
und ein abgeschrägtes unteres Ende. Durch Betätigung des Drehzylinders 255 ist der
Arm 260 mit Parkbolzen 241 von einer in die Dockseitenwand 2 hineinragenden Stellung
in eine außerhalb der Seitenwand 2 liegende vorgezogene Stellung und zurück drehbar.
Durch Betätigung des Vertikalzylinders 243 ist der Parkbolzen 241 in Grenzen vertikal
verschiebbar.
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Gemäß Fig. 32 bis 37 und 50 sind auf im Bereich des inneren Dockabschnitts
unten an der Seitenwand 2 und in gemäß Fig. 5 geringfügig zueinander versetzten
Höhenlagen angeordneten Abstellkonsolen 263 und 264 zwei Böcke 265 bzw. 266 angeordnet,
welche der Aufnahme von am unteren Ende der Stützbeine 90 des Dockfahrzeugs 6 angebrachten
Abstellklötzen 261 bzw.
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262 dienen. In Docklängsrichtung ein kleines Stück einwärts von der
inneren Konsole 263 ist darüber an der Seitenwand 2 ein ins Dockinnere ragender
erster Parkansatz 267 befestigt.
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Er enthält eine etwas größer als der erste Parkbolzen 222 ausgebildete
quadratische Aufnahmeöffnung 268. Etwas über der Konsole 264 und ein Stück näher
zum Dockeinlaß hin befindet sich in einer Aussparung 269 ein zweiter Parkansatz
270 mit einer quadratischen Aufnahmeöffnung 271, die etwas größer als der zweite
Parkbolzen 241 gehalten ist.
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Nachstehend wird in Verbindung mit den Fign. 8 bis 10 sowie 32 bis
38 das Verbinden des Dockfahrzeugs 6 mit dem Trieb-
fahrzeug 4
zur Durchführung von Schiffsbewegungen im Dock erläutert. Die obere und untere Anschlußplatte
165, 166 des Dockfahrzeugs 6 befinden sich jeweils unmittelbar über der oberen bzw.
unteren Verbindungsplatte 62, 63 des Triebfahrzeugs 4.
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Dabei fluchten die rechteckigen Bohrungen 167 des Dockfahrzeugs mit
den Bolzenführungen 65 des Triebfahrzeugs, und die Hubzapfen 193 des Dockfahrzeugs
befinden sich unmittelbar über den Bolzenauflagen 98 des Triebfahrzeugs. Dabei ruht
das Dockfahrzeug 6 mit seinem Gewicht über seine Verbindungsflächen 170 auf den
gegenüberliegenden Flächen 74 des Triebfahrzeugs. Die unteren Enden der Hubzapfen
193 haben einen geringen Abstand von den Auflagen 98. Es besteht ein begrenzter
Luftspalt zwischen der Buchsenhalterung 272 unterhalb jeder unteren Anschlußplatte
166 und dem Flansch 273 der Bolzenführung 65 jeder unteren Verbindungsplatte 63
des Triebfahrzeugs. Der Verbindungsbolzen 183 durchragt die oberen und unteren Verbindungsbohrungen
167 des Dockfahrzeugs und die Führungen 65 des Triebfahrzeugs, wenn er seine untere
Verriegelungsstellung einnimmt.
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Jetzt sind beide Fahrzeuge 4 und 6 durch den Verbindungsbolzen 183
miteinander gekoppelt. Die schrägen Flächen 196 der Profilteile 195 befinden sich
in der Nähe der schrägen Flächen 68 der rechtwinkligen Platten 67 des Triebfahrzeuges
4, zwischen den Teilen 68 und 196 verbleibt ein schmaler Spalt. Durch diesen engen
Spalt ist die gegenseitige Verdrehmöglichkeit der beiden gekoppelten Fahrzeuge 4
und 6 in Richtung ihrer Längsachse definitiv begrenzt, so daß u.a. dadurch auch
der Verbindungsbolzen 183 vor Torsionskräften geschützt und so entlastet wird, daß
er nicht übermäßig kräftig ausgebildet sein muß.
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In diesem Betriebszustand sind die Kolbenstangen 212 der Zylinder
210 eingefahren, und das U-Teil 213 ruht zwischen den Seitenführungen 221. Der erste
Parkbolzen 222 nimmt seine
obere Endlage ein, und der zweite Parkbolzen
241 ist in seiner oberen Endlage und zurückgeschwenkt. Die Mitte des horizontalen
Bolzens 102 am Basisende des Tragarms 101 an dem mit dem Triebfahrzeug 4 verbundenen
Dockfahrzeug 6 nimmt etwa die gleiche Höhenlage ein wie die horizontalen Räder 35
und 36 des Triebfahrzeugs 4, siehe Fig. 8.
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In diesem Zustand ist das Dockfahrzeug 6 mit dem Triebfahrzeug 4 und
dem Bearbeitungsfahrzeug 5 fest gekoppelt und folgt allen Fahrbewegungen des Triebfahrzeugs
im Verlauf der Laufschienen 8 und 9. Das Gewicht dieses Dreiergespanns 4 bis 6 ruht
über die Triebräder 33 des Triebfahrzeugs 4 und das vertikale Triebrad 71 des Bearbeitungsfahrzeugs
5 auf der senkrechten Profilschiene 22 der oberen Laufschiene 8. Alle auf das Dreiergespann
4 bis 6 zur Dockinnenseite hin wirksamen Kippkräfte werden aufgefangen durch die
horizontalen Räder 35, 36, 72 der Fahrzeuge 4 und 5 im Bereich der Profilschienen
27 und 32 und durch die horizontalen Räder 73 und 93 an den unteren Enden der Stützbeine
70 und 90 der Fahrzeuge 5 und 6 gegenüber der unteren Laufschiene 9. Das Dreiergespann
4 bis 6 ist somit absolut kippsicher.
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Nach Beendigung von Schiffsbewegungen wird zur Durchführung von Außenwandarbeiten
an einem Schiff das Dockfahrzeug 6 vom Triebfahrzeug 4 getrennt und in den in Fig.
32 bis 37 dargestellten Phasen auf den Abstellkonsolen 263 und 264 abgestellt.
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Zunächst wird das noch verbundene Dreiergespann 4, 5, 6 in Parkstellung
nahe der Abstellkonsole 264 beim Dockeinlaß gebracht, siehe Fig. 32. In dieser Position
befinden sich die Abstellklötze 261, 262 des Dockfahrzeugs 6 etwa 30mm unterhalb
der zugeordneten Böcke 265, 266 auf den Abstellkonsolen 263 bzw. 264.
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Im folgenden Schritt werden die Hubzapfen 193 des Dockfahrzeugs 6
auf die Auflageflächen 98 der Platten 67 des Triebfahrzeugs 4 mit Druckkraft abgesenkt
( s. Fig. 33, 39), und dabei wird das Dockfahrzeug um etwa 60mm gegenüber seiner
Arbeitsposition am Triebfahrzeug angehoben, so daß die Unterseiten seiner Abstellklötze
261, 262 sich etwa 30mm über den oberen Enden der Böcke 265, 266 auf den Abstellkonsolen
263 bzw. 264 befinden. Wenn das Dreiergespann sich so in der Parkposition befindet,
sitzen gleichzeitig der Parkbolzen 222 über der Aufnahmeöffnung 268 des ersten Parkansatzes
267, die Führungsplatten 238, 239 etwas oberhalb bzw. unmittelbar unterhalb vom
Parkansatz 267, der zweite Parkbolzen 241 des Dockfahrzeugs innerhalb der Aussparung
269 der Seitenwand 2 und das untere Ende des Parkbolzens 241 etwas oberhalb des
zweiten Parkansatzes 270 in der Aussparung 269. Zur Vermeidung von Kollisionen und
Behinderungen mit dem jeweils anderen Abstellklotz haben die beiden Böcke 265 und
266 einen gewünschten Höhenversatz zueinander. Böcke und Abstellklötze sind größer
als 30mm ausgebildet, damit sie bei zufälligen Parkmanövern ohne Anhebung des Dockfahrzeugs
solide Anschläge bilden. Außerdem können die nur zwischen vertikalen Platten 274
auf den Konsolen 263, 264 befestigten Böcke 265, 266 bei einer Havarie leicht abgeschert
und ersetzt werden, so daß bei einer Kollision zwischen den Böcken und Abstellklötzen
alle anderen Teile des Dockfahrzeugs und die Abstellkonsolen 263, 264 unbeschädigt
bleiben. Wegen der versenkten Anordnung des Parkansatzes 270 in der Aussparung 269
der Seitenwand 2 können weder der Parkbolzen 222 noch die Führungsplatten 238, 239
damit kollidieren.
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Nach Erreichen der Parkposition wird das Dockfahrzeug 6 durch langsames
Einfahren seiner Hubzapfen 193 um etwa 30mm abgesenkt, bis die Abstellklötze 261,
262 fest in den Böcken 265 und 266 aufliegen. Die Hubzapfen 193 werden anschließend
ganz in ihre
obere Endlage zurückgebracht. In der Parkposition
ruht das Dockfahrzeug 6 etwa 30mm oberhalb seiner Arbeitsposition, so daß zwischen
den Verbindungsflächen 74 und 170 der Fahrzeuge 4 und 6 ein Zwischenraum von etwa
30mm verbleibt.
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Im nächsten Schritt werden die seitlich an dem Dockfahrzeug 6 angeordneten
Haltebolzen 207 in die zeitweiligen Haken 69 des Triebfahrzeugs 4 eingelegt und
anschließend beide Parkbolzen 222 und 241 in die Aufnahmeöffnungen 268 bzw. 271
der Parkansätze 267 und 270 an der Dockseitenwand 2 (s. Fig. 35 und 45 bis 47) eingeführt.
Dabei wird (s. Fig. 45) der Haltebolzen 207 unter Aktivierung seiner hydraulischen
Zylinder 210 und 215 aus seiner Stellung "A" in Stellung "B" ausgefahren und dann
in die Stellung "C" abgesenkt. Durch Einfahren der Kolbenstange 212 des Zylinders
210 wird der Haltebolzen 207 fest in den Haken 69 gezogen und dabei das Dockfahrzeug
6 an das Triebfahrzeug 4 herangezogen. Dadurch wird der noch im Eingriff befindliche
Verbindungsbolzen 183 entlastet. Zur Vermeidung von Klemmzuständen hat der Haltebolzen
207 einen kleineren Radius als der Haken 69. Unter Absenkung der Hülse 233 in die
untere Endlage wird jetzt der erste Parkbolzen 222 in die Öffnung 268 des Parkansatzes
267 eingeführt, siehe Fig. 47. Danach wird der zweite Parkbolzen 241 erst durch
den Arm 260 in die Aussparung 269 der Seitenwand 2 geschwenkt und dann in die untere
Endlage abgesenkt, in der er die Öffnung 271 durchragt.
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Danach wird der bereits entlastete Verbindungsbolzen 183 des Dockfahrzeugs
6 aus den Bolzenführungen 65 des Triebfahrzeugs und den Öffnungen 167 herausgezogen
und in seine obere Endlage gebracht. Dank der zeitweiligen Spannverbindung Haltebolzen
207/Haken 69 und der reibungsarmen Auskleidung der Bolzenführung 65 und Öffnungen
167 kann der Verbindungsbolzen 183 leicht herausgezogen werden. Sobald er seine
obere Ruhelage eingenom-
men hat, wird die Herausfallsicherung
197 in ihre Verriegelungsstellung bewegt, in der die Nasen 203 des Sperrschiebers
201 in die Aussparungen 189 und 194 des Verbindungsbolzens 183 und der gleichfalls
oben befindlichen Hubzapfen 193 (s. Fig. 43, 44) eingreifen. Damit sind Bolzen 183
und Zapfen 193 mechanisch gegen unbeabsichtigtes Senken gesichert. Leckvorgänge
der hydraulischen Zylinder 180, 191 sind somit bedeutungslos.
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Als nächstes wird der Haltebolzen 207 vom Haken 69 getrennt, an den
vorgegebenen Platz zwischen den Seitenführungen 221 gebracht und dann das Triebfahrzeug
4 mit dem Bearbeitungsfahrzeug 5 in Dockeingangsrichtung (s. Fig. 37) zurückgefahren.
Im Verlauf der Ausfahrbewegung der Kolbenstange 212 des Zylinders 210 in die Horizontalstellung
neigt sich das Dockfahrzeug 6 oben etwas zur Dockinnenseite hin, aber das Kippmoment
wird derzeit von den Parkbolzen 222, 241 und Parkansätzen 267, 270 aufgefangen.
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Danach wird der Haltebolzen 207 (s. Fig. 45) in Stellung C und zuletzt
über Stellung B in Staustellung A bewegt. Mögliche Neigungen des Dockfahrzeugs 6
laufen glatt auf den Abstellklötzen 261, 262 ab, denn sie haben zylindrische Form.
Nach Lösen des Haltebolzens 207 wird das Kippmoment des Dockfahrzeugs 6 von den
beiden Parkansätzen 267 und 270 aufgenommen, wobei der Kräftefluß jeweils über die
Führungsplatten 238, 239 auf den Parkbolzen 222 bzw. über die Säule 247 und den
Arm 260 auf den Parkbolzen 241 verläuft. Durch das Spiel zwischen dem Ansatz 234
des Parkbolzens 222 im Loch 237 der Bodenplatte 236 und das Spiel zwischen dem Bolzen
222 und dem Loch 240 und die gewählten Maße der Öffnung 268 von 267 ist für Entlastung
der Elemente 228, 232 usw. des ersten Parkbolzens 222 von Haltekräften gesorgt.
Das Dockfahrzeug 6 ist jetzt vollkommen separat und abgestellt.
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Das Triebfahrzeug 4 mit dem damit verbundenen Bearbeitungsfahrzeug
5 fährt jetzt, angetrieben durch die Fahrantriebe 34, auf den oberen und unteren
Laufschienen 8 und 9 entlang. Auf Grund der oben erläuterten torsionsstabilen Koppeleinrichtung
zwischen den beiden Fahrzeugen 4 und 5 genügt es, daß das Triebfahrzeug 4 durch
seine vertikalen Räder 33 und horizontalen Räder 35, 36 nur auf der oberen Laufschiene
8 geführt ist, denn alle auftretenden gemeinsamen Kippkräfte werden durch das auf
den Profilschienen 27, 32 beider Laufschienen 8 und 9 mittels seiner horizontalen
Räder 72 und 73 am Stützbein 70 geführte Bearbeitungsfahrzeug 5 aufgefangen. Deshalb
hat dieses relativ lange Zweiergespann 4 und 5 trotz des langen Auslegers 78 immer
eine gute Standfestigkeit. Die auf drei Stellen verteilten Laufabstützungen 33,
33, 71 des Zweiergespanns 4 und 5 bieten gute Sicherheit gegen Auslenkungen und
Entgleisungen.
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Unvermeidbare Krümmungen der oberen Laufschiene 8 in horizontaler
und vertikaler Ebene werden problemlos durch die aus dem horizontalen Bolzen 82
und vertikalen Querbolzen 84 gebildete und oben ausführlich erläuterte Koppeleinrichtung
zwischen den Fahrzeugen 4 und 5 ausgeglichen. Gleichzeitig besitzt die Koppeleinrichtung
Elemente, welche eine gegenseitige Verdrehung beider Fahrzeuge 4 und 5 um eine zu
der oberen Laufschiene 8 parallele Achse verhindern. Diese Eigenschaft ist wichtig,
damit das Dreipunkt-Fahrgestell des Zweiergespanns 4, 5 allen Zickzack-Unregelmäßigkeiten
der oberen Laufschiene 8 folgen kann. Dieses Problem wäre zwar bei einem Zweipunkt-Fahrgestell
gegenstandslos, aber damit würden wegen zu großer Rad- oder Radsatzabstände voneinander
andere Probleme wie Durchbiegung u.dgl. auftreten. Bei der erfindungsgemäßen Dockvorrichtung
können die durch das halbe Bearbeitungsfahrzeuggewicht mehrbelasteten Triebräder
33 große Zugkräfte übertragen. Da jedes der vier Triebräder 33 gemäß Fig. 14 -16
individuell angetrie-
ben wird, können einzelne Triebräder auch
durch Schienenungleichheiten o.dgl. nicht überlastet werden.
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Wenn das auf den Abstellkonsolen 263, 264 an der Dockseitenwand 2
abgestellte Dockfahrzeug 6 wieder mit dem Triebfahrzeug 4 verbunden werden soll,
dann sind die zuvor beim Abkoppelvorgang erläuterten Maßnahmen in umgekehrter Reihenfolge
durchzuführen; sie werden nachstehend kurz erläutert.
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Das Triebfahrzeug 4 mit Bearbeitungsfahrzeug 5 wird an die Parkposition
des Dockfahrzeugs 6 herangefahren, bis sich die Bolzenführungen 65 des Triebfahrzeugs
fluchtend unter den entsprechenden Bohrungen 167 des Dockfahrzeugs 6 befinden. Der
Haltebolzen 207 wird in den Haken 69 eingehängt, angezogen und dadurch das Dockfahrzeug
6 etwas an das Triebfahrzeug 4 herangeholt. Jetzt wird die Herausfallsicherung 197
gelöst, so daß der Sperrschieber 201 den Verbindungsbolzen 183 und die Hubzapfen
193 freigibt. Dann wird der Verbindungsbolzen 183 durch die Bohrungen 167 und Bolzenführungen
65 nach unten abgesenkt.
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Dabei werden Ausrichtungsfehler zwischen beiden Fahrzeugen 4 und 6
leicht durch das konisch ausgebildete vordere (untere) Ende 188 des Verbindungsbolzens
183 korrigiert. Der Haltebolzen 207 ist dabei kein Hindernis, denn er ist viel breiter
als der Haken 69.
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Danach werden die Parkbolzen 222 und 241 aus den Bohrungen der Dock-Parkansätze
267 und 270 gezogen und verstaut, dann der Haltebolzen 207 vom Haken 69 getrennt
und verstaut, und anschließend wird durch Absenken der Hubzapfen 193 das Dockfahrzeug
6 um etwa 60mm gegenüber seiner Koppelposition angehoben, so daß die Abstellklötze
261, 262 jetzt ca. 30mm über den Böcken 265, 266 der Konsolen 263, 264 schweben.
Nachdem das
so vorgekoppelte Gespann an eine geeignete Stelle bewegt
worden ist, werden die Hubzapfen 193 wieder angehoben, damit die Verbindungsflächen
170 des Dockfahrzeugs 6 endgültig auf den Flächen 74 des Triebfahrzeugs 4 zur Auflage
kommen.
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Gemäß Fig. 1 enthält das Dock 1 insgesamt vier derartige Dockvorrichtungen
3 mit je einem Dockfahrzeug-Abstellplatz und mit individuellen Abstellkonsolen 263,
264 usw. an der betreffenden Seitenwand 2.
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Nachstehend werden in Verbindung mit Fig. 51 die übrige Dockausrüstung
sowie Einrichtungen zum automatischen Eindocken eines Schiffes erläutert. Es gibt
an dem Dock 1 ein durch eine Winde 276 zu schließendes und zu öffnendes Tor 275,
dessen jeweilige Lage durch einen Torfühler 277 überwacht wird, zwei Hauptpumpen
278 und zwei Hilfspumpen 279 zur Entwässerung, eine Ganzentwässerungspumpe 280 und
einen Wasserstandfühler 281. Ferner liegen auf dem Boden 282 des Docks 1 in der
Mitte mehrere Kielblöcke hoch und seitlich davon mehrere Bilgeblöcke 283, deren
Kontakt mit der Bilge durch Bilgeblockfühler 284 überwacht wird.
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Zusätzlich zu der Dockvorrichtung 3 gibt es ein automatisches Docksystem
mit einer Torsteuereinheit 285, Entwässerungspumpensteuereinheit 286, einer automatischen
Bilgeblocksteuereinheit 287, einem Kielblockfühler 288, einem Rumpfpositionsfühler
289, einer Ein/Ausgabeeinheit 290 und einer Zentralsteuereinheit 291.
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Die Torsteuereinheit 285 zur Kontrolle der das Tor 275 betätigenden
Winde 276 ist mit dem Ausgang des Torfühlers 277 verbunden. Die mit dem Ausgang
des Wasserstandfühlers 281 verbundene Entwässerungspumpensteuereinheit 286 kontrolliert
die
Hauptpumpen 278, Hilfspumpen 279 und Ganzentwässerungspumpe
280. Durch die automatische Bilgeblocksteuereinheit 287 werden in Verbindung mit
dem Ausgang des Sensors 284 automatisch die Bilgeblöcke 283 unter die Bilge gestapelt.
Über den Kielblockfühler 288 wird die Zentralsteuereinheit 291 über den Kontaktzustand
zwischen dem Schiffsboden und den Kielblöcken informiert. Die Zentralsteuereinheit
291 erhält von dem Rumpfpositionsfühler 289 diverse Informationen über die Position
eines im Dock 1 befindlichen Schiffsrumpfs in Richtung seiner Länge und Breite,
über Abweichungen von einer Horizontalebene, den Abstand des Schiffsbodens von den
Kielblöcken und nur eine Längs- und Querneigung des Rumpfes. Der Fühler 289 ist
mit mehreren Sensoren 292 verbunden. Die für den Datenfluß mit der Zentralsteuereinheit
291 vorgesehene Ein/Ausgabeeinheit 290 enthält eine Tastatur, einen Bildschirm und
dergleichen. Die alle Vorgänge des Systems steuernde Zentralsteuereinheit 291 umfaßt
außer einer Eingabe/Ausgabeschaltung für den Datenverkehr eine Zentraleinheit mit
Speichern und Recheneinheiten zur Verarbeitung gesammelter Daten.
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Nachstehend wird in Verbindung mit Fig. 1a das Eindocken eines mittels
eines nicht dargestellten Schleppers zum Eingang des Docks 1 bewegten Schiffs 293
durch die Dockvorrichtungen 3 erläutert. Das Dockfahrzeug 6 ist bereits mit seinem
zugeordneten Triebfahrzeug 4 gekoppelt.
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Alle vier Dockvorrichtungen 3 an den beiden Seitenwänden 2 befinden
sich in der Nähe des Dockeingangs, und ihr Tragarm 101 mit dem Saugkopf 107 nimmt
jeweils die Fig. 8 entsprechende Horizontalstellung ein. Nachdem das vordere Teil
des Schiffs 293 in das Dock 1 eingefahren ist, erfassen die beiden inneren Dockvorrichtungen
3 mit ihrem Saugkopf 107 an dem entsprechend ausgeschwenkten Tragarm 101 das Schiff
293 vorn, wobei sich
die Saugköpfe der gegebenen Neigung der gerade
erfaßten Schiffsplatten anpassen. Danach fahren diese beiden inneren Dockvorrichtungen
3 mittels Eigenantrieb dockeinwärts, während das noch verbundene Schleppfahrzeug
korrigierend auf die Position des Schiffs 293 einwirkt. Wenn der größte Teil des
Schiffs 293 in das Dock 1 eingefahren ist, werden die Saugköpfe 107 der anderen
beiden Dockvorrichtungen 3 am Rumpf festgesaugt und dann das Schiff vollständig
in das Dock gezogen. Nach Erreichen einer gewünschten Schiffsposition im Dock wird
das Schiff 293 durch das Schleppfahrzeug zum Stillstand gebracht, und danach wird
das Schleppfahrzeug entlassen.
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Die Zentralsteuereinheit 291 hat zwischenzeitlich über die Ein/ Ausgabeeinheit
290 alle notwendigen Daten für das Eindocken wie Länge, Breite und Position des
Schiffs 293 erhalten. Sobald der Bediener dem automatischen Docksystem Anweisung
zum Eindokken gegeben hat, führt das System automatisch die nachstehend erläuterten
Vorgänge durch. Unter laufender Überwachung der Lage des Schiffsrumpfes über den
Rumpfpositionsfühler 289 werden automatisch die Kielblöcke und Bilgeblöcke 283 auf
dem Dockboden 282 verlegt.
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Zuerst wird durch die Zentralsteuereinheit 291 das Schließen des Tores
275 mittels Winde 276 und Torsteuereinheit 285 veranlaßt, bis bei ganz geschlossenem
Tor die Torsteuereinheit 285 ein entsprechendes Schließsignal abgegeben hat. Danach
veranlaßt die Zentral steuereinheit 291 das Auspumpen (Lenzen) von Wasser aus dem
Dock in Verbindung mit der Entwässerungspumpen-Steuereinheit 286. Während der Wasserstand
im Dock laufend fällt nähert sich der Schiffsboden den Kielblöcken. Sobald der durch
den Rumpfpositionsfühler 289 überwachte Abstand zwischen Schiffsboden und Kielblöcken
z.B. 300 mm erreicht hat, wird eine Hauptpumpe 278 abgeschaltet und bis zum Aufsetzen
des
Schiffsbodens auf den Kielblöcken mit halbem Durchsatz weitergepumpt.
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Zwischenzeitlich wird in Verbindung mit dem Ausgang des Rumpfpositionsfühlers
289 laufend die Lage des Schiffs 293 im Dock bei durch die Dockvorrichtungen 3 korrigiert
und festgestellter Unbewegbarkeit des Schiffs der Auspumpvorgang sofort unterbrochen.
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Bei durch den Kielblockfühler 288 festgestelltem Schiffsbodenkontakt
mit den Kielblöcken speichert die Zentralsteuereinheit 291 in Verbindung mit den
Daten aus der Einheit 290 den Wasserpegel, bei dem die Bilgeblöcke 283 unter dem
Schiffsboden ausgelegt werden müssen. Dann wird unter laufender Überwachung des
Wasserstands durch den Fühler 281 wieder voll mit beiden Pumpen 278 weitergearbeitet
bis der für das Legen der Bilgeblöcke 283 ausgewählte Pegelstand erreicht ist. Danach
gibt die Einheit 291 an die automatische Bilgeblocksteuereinheit 287 den Befehl,
automatisch die Bilgeblöcke unter den Schiffsboden zu legen. Sobald der Fühler 284
die richtige Lage der Bilgeblöcke bestätigt, gibt die Steuereinheit 287 ein entsprechendes
Endsignal an die Zentralsteuereinheit 291 ab. Die Einheit 291 gibt ihrerseits nach
Empfang dieses Endsignals ein eigenes Endsignal an die Dockvorrichtung 3 und an
die Einheiten 285, 286, 287, 289 und 290 ab, welches jeweils durch ein Rücksignal
an die Einheit 291 bestätigt wird.
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Danach wird unter Einschaltung der Hilfspumpen 279 und der Ganzentwässerungspumpe
280 das Dock 1 vollständig von Restwasser befreit.
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Die vorstehend erläuterten Eindockmaßnahmen können nicht nur wie erläutert
automatisch sondern auch individuell und einzeln durchgeführt werden.
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Der Unterdruck für den Rumpf saugkopf 107 jedes Dockfahrzeugs 6 wird
durch die wasserumschlossene Vakuumpumpe im Unterdruckerzeuger 139 produziert. Bei
der Unterdruckerzeugung zirkuliert Wasser, das durch eine Pumpe tröpfchenweise aus
einem Auslaß gespritzt und mit Luft vermischt wird. Dabei zirkuliert der im Frischwassertank
140 enthaltene Wasservorrat ständig und braucht nicht nachgefüllt zu werden, es
sei denn bei übermäßigem Temperaturanstieg. Wenn der Saugkopf 107 an den Rumpfplatten
festgesaugt ist, stellt sich ein bestimmter Unterdruckwert ein, und daraufhin wird
ein Rumpfansaugsignal abgegeben.
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Innerhalb des hydraulischen Systems des Unterdruckerzeugers 139 dient
das zirkulierende Wasser auch zur Wärmeableitung, als Gasdichtung und Schmiermittel.
Wenn der Flußschalter 154 das Absinken des Wasserstands unter einen gegebenen Wert
feststellt, schließt das Magnetventil 153, hält die Pumpe 150 an und setzt damit
den Unterdruckerzeuger 139 vorsorglich außer Betrieb.
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Durch Schließen des Ventils 153 wird ein unerwünschter Wasserrücklauf
verhindert. Eine zweite Schutzeinrichtung trennt den Saugkopf 107 vom Rumpf, falls
am Kopf unzulässig große Kräfte wirken sollten. Somit wird das ganze Dockfahrzeug
6 vor Schäden bewahrt.
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Um zu vermeiden, daß durch Windkräfte und dergleichen vom Schiff unzulässig
große Kräfte auf das Dockfahrzeug 6 und das Triebfahrzeug 4 übertragen werden, die
zu Schäden an der Vorrichtung 3 führen könnten, wird die mögliche Kraftübertragung
auf einfache Weise auf einen höchst zulässigen Wert begrenzt.
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Die auf das Dockfahrzeug 6 und dergleichen übertragbare höchstmögliche
Horizontalkraft wird erfindungsgemäß durch den hydraulischen Druck des Schwenkzylinders
96 begrenzt. Die am freien Ende des Arms 101 senkrecht wirksame Horizontalkraft
P ändert sich jedoch mit dem Schwenkwinkel des Tragarms 101. Bei einem
Armschwenkdrehmoment
T und einer Armlänge 1 wirkt am vorderen Ende des Arms 101 die Kraft P = T/l Bei
einem Schwenkwinkel e wirkt dann am freien Ende des Arms 101.die horizontale Kraft
F = P»cos zu e = (T/l).cos e Erfindungsgemäß wird durch die elektromagnetischen
ProportionalVentile 121 und 122 der Druck des Zylinders 96 jeweils abhängig vom
Schwenkwinkel des Arms 101 so kontrolliert, daß die senkrechte Horizontalkraft am
Arm nie den zulässigen Höchstwert überschreiten kann. Der Schwenkwinkel des Arms
101 wird ständig durch den Winkelgeber 123 überwacht, dessen Ausgang über die digitale
Eingangsschaltung 125 in die Rechensteuerschaltung 124 geht. In einer internen Tabelle
der Rechensteuerschaltung 124 sind sämtliche Betriebswerte der Proportionalventile
121 und 122 auf beiden Kolbenseiten des Zylinders 96 auf der Grundlage der vorstehend
erläuterten Gleichung gespeichert. Von der Tabellenreferenzschaltung 127 gehen die
Winkelwerte für den Arm 101 individuell in die Rechenschaltung 128. In der Tabelle
sind die Druckwerte als 9Bit-Binärcode in Spannungswerten gespeichert. Die den beiden
Druckwerten entsprechenden Ausgangssignale der Referenzschaltung 127 werden einzeln
mit acht multipliziert und als 12Bit-Binärcodes in die Rechenschaltung 128 eingegeben,
welche die analogen Ausgangsschaltungen 129 und 130 ansteuert, damit diese die Verstärker
131 und 132 mit entsprechenden Analogsignalen für die Ansteuerung der Proportionalventile
121 und 122 speisen.
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Wenn der Schwenkwinkel des Arms 101 bei 900 liegt, ist das Drehmoment
zur Aufnahme der rechtwinkligen Horizontalkraft undefiniert, und daß hydraulische
Steuersystem 120 nützt dann nichts. Die auf das Dockfahrzeug 6 usw. wirkende parallele
Horizontalkraft ist in jedem Fall nicht größer als die vorhandene Antriebskraft
der Fahrantriebe 34 des Triebfahrzeugs 4.
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Bei Schiffsrumpfverlagerungen durch veränderten Wasserstand treten
Vertikalkräfte am Ende des Arms 101 auf. Bei an das Schiff angesaugtem Saugkopf
107 wird durch ausschließlichen öldruck in der oberen Kammer 133 des Hubzylinders
103 eine ständige Hubkraft auf den Saugkopf 107 übertragen, die etwas größer als
dessen Gewicht ist. Folglich kann der Saugkopf 107 allen vertikalen Schiffsbewegungen
folgen, überträgt aber keine Hubkräfte auf den Rumpf. Dadurch wird sichergestellt,
daß das horizontale Rad 93 über die Schiene 32 nur geringe Kräfte auf die untere
Laufschiene 9 überträgt. Der Arm 101 ist etwa in gleicher Höhe wie die seitliche
Schiene 27 der oberen Laufschiene 8 gelagert, so daß alle horizontalen Schiffskräfte
direkt von der oberen Laufschiene 8 aufgenommen werden können. Daher sind nur wenige
Räder an den Stützbeinen 90 des Dockfahrzeugs 6 notwendig, es genügt ein kleines
Rad und eine kleine untere Laufschiene 9. Die durch den Zylinder 103 übertragenen
geringen Kräfte wirken in der gleichen Richtung wie die Kippkräfte des Dockfahrzeugs
6 auf die untere Laufschiene 9.
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Somit ist sichergestellt, daß das untere horizontale Rad 93 immer
an die Profilschiene 32 der unteren Laufschiene 9 angedrückt bleibt, ganz gleich
welche äußeren Kräfte auf das Dockfahrzeug 6 wirken. Dadurch sind zusätzliche Führungsräder
im Bereich der unteren Laufschiene 9 überflüssig, die Vorrichtung kann in diesem
unteren Endbereich also sehr einfach ausgebildet sein.
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Da alle vom Schiff ausgehenden Seitenkräfte über die horizontalen
Räder 35, 36 des Triebfahrzeugs 4 auf die horizontalen Profilschienen 27 der oberen
Laufschiene 8 übertragen werden, ist erfindungsgemäß die Radaufhängung für die horizontalen
Räder 35, 36 zur Sicherstellung dieser Kraftübertragung im Bereich der Gehäuse 48,
Zwischenlagen 61 und Anschläge 54, 55
besonders kräftig ausgeführt.
Diese genannten Elemente berühren sich flächig gegenseitig und sind so ausgebildet,
daß sie mit hoher Genauigkeit und leicht am Triebfahrzeug 4 angebracht werden können;
siehe Fig. 18 bis 21.
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Nach vollständigem Eindocken des Schiffes wird in jeder Dockvorrichtung
3 das Dockfahrzeug 6 vom Triebfahrzeug 4 getrennt und wie oben erläutert an den
Abstellkonsolen 263, 264 abgestellt. Anschließend kann durch das ständig mit dem
Triebfahrzeug 4 gekoppelte Bearbeitungsfahrzeug 5 die Rumpfoberfläche des Schiffes
behandelt werden. Nach Druckwasserreinigung und Sandstrahlbehandlung wird beispielsweise
die Rumpfoberfläche neu gestrichen, siehe hierzu Fig. 1b. Anschließend kann das
Schiff in umgekehrter Reihenfolge und weitgehend automatisch wieder ausgedockt werden.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung 3 zum Ein- und Ausdocken ermöglicht
einerseits sehr wirtschaftliche und unfallsichere Schiffsbewegungen im Dockbereich,
weil ohne Schlepptrossen und ohne besonderen Personaleinsatz gearbeitet werden kann.
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Bei der längere Zeit beanspruchenden Rumpfbehandlung des eingedockten
Schiffes braucht nur das Bearbeitungsfahrzeug 5 durch das Triebfahrzeug 4 bewegt
zu werden, was äußerst wirtschaftlich ist. Dabei ist zu bedenken, daß nur das Triebfahrzeug
4 mit Fahrantrieben 34 ausgerüstet ist.
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Abweichend von dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel können
auch nur an einer Dockseitenwand 2 zwei Dockfahrzeuge 6 vorhanden oder alternativ
auf jeder Dockseitenwand 2 nur ein Dockfahrzeug 6 installiert sein.