DE3712534A1 - Schwimmkoerper fuer schiffe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Schwimmkörper für Schiffe, vorzugs­ weise für Fährschiffe.

Bekannt sind Schwimmkörper für Fährschiffe, welche in Form eines an Bug und Heck im Unterwasserbereich zugespitzten tragenden Rumpfes ausgebildet sind. Mit Rücksicht auf den Fahrwiderstand ist es jedoch nicht möglich, die Schwimmkörperbreite im Verhält­ nis zur Länge über ein gewisses Mass hinaus zu steigern. Auf die­ se Weise lassen sich bei Fährschiffen für Kraftfahrzeuge nur we­ nige Fahrbahnen nebeneinander anordnen. Erschwerend kommt beim Be- und Entladen noch dazu, dass die verfügbare Fahrbreite durch die Zuspitzung des Schiffsrumpfes im Bug- und Heckbereich stark verringert wird, sodass nicht auf allen Fahrbahnen eine direkte Durchfahrmöglichkeit besteht. Ein weiterer Nachteil dieser bekann­ ten Bauform liegt darin, dass zur Ausnutzung der Tragfähigkeit des Fährschiffes mehrere Ladedecks übereinander angeordnet werden müs­ sen, welche vorwiegend über der Wasserlinie liegen. Die dadurch sich ergebende grosse Bauhöhe ergibt eine, im Zusammenhang mit der ge­ ringen Schiffsbreite eine wesentliche Verschlechterung der Stabi­ lität gegen Kentern.

Bekannt sind ferner Schwimmkörper in Doppelrumpfform, auch Katama­ ran genannt. Hierbei sind zwei Schwimmkörper in Form schmaler, an Bug und Heck zugespitzter Rümpfe in einem mehr oder weniger gros­ sen Abstand durch eine Deckplatte miteinander verbunden. Dadurch wird zwar die Kentersicherheit erhöht, der Fahrwiderstand ist je­ doch nicht kleiner als bei Schwimmkörpern bekannter Bauart, da Bug- und Heck-Fahrwiderstände zwar kleiner werden, der Reibungswi­ derstand der fast doppelt so grossen Schiffshautfläche jedoch grösser wird. Weiterhin hat ein solcher Schwimmkörper durch die getrennte Rumpfanordnung nur eine geringe mechanische Stabili­ tät.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Schwimmkörper vor­ zugsweise eines Fährschiffes so zu gestalten, dass nachstehende Forderungen möglichst weitgehend erfüllt werden:
Stabilität gegen Kentern
Geringer Fahrwiderstand
Grosse Breite der Ladedecks
Schnelle Be- und Entlademöglichkeit für Kraftfahrzeuge im roll-on/roll-off-Verfahren
Schiffsbetrieb in Vorwärts-und Rückwärtsfahrt
Die Lösung dieser Aufgaben durch die Erfindung ist dadurch ge­ kennzeichnet, dass der Schwimmkörper in seinem Unterwasserteil einen rechteckförmigen Grundriss aufweist, verbunden mit einem, in der Mitte desselben längsverlaufend angeordneten, vorzugsweise rechteckförmigen Wasserdurchlass zweckmässiger Breite und Höhe, wobei zu Bug und Heck hin dieser Wasserdurchlass bis annähernd auf die Schiffsbreite erweitert ist und zur Unterseite hin durch ein Bodenteil abgeschlossen ist, und dass durch diesen Wasserdurch­ lass der Schwimmkörper in zwei den Auftrieb bewirkende Teilschwimm­ körper aufgeteilt ist.

Die Erfindung ist weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass eine Ab­ deckung des Wasserdurchlasses nach oben hin durch eine über die Länge des Schwimmkörpers verlaufende Abdeckung erfolgt und dass diese Abdeckung im Bug- und Heckbereich nach oben ansteigend ver­ läuft.

Gemäss der Erfindung ist es zweckmässig, das Verhältnis der zur Fahrtrichtung senkrecht stehenden Gesamtfläche des Unterwasser­ teils zur Fläche des Wasserdurchlasses etwa 2,5 zu 1 zu wählen.

Weiterhin soll die zu Bug und Heck hin vorgenommene Verbreiter­ ung des Wasserdurchlasses je in Form zweier, im Wendepunkt inein­ ander überlaufende Sinuslinien-Abschnitte erfolgen.

Eine bei Wassereinbrüchen wirksame Sicherstellung der Kenter­ stabilität ergibt sich gemäss der Erfindung dadurch, dass die beiden Teilschwimmkörper durch einen im Bodenteil vorgesehenen Wasserdurchfluss hydrostatisch verbunden sind.

Eine weitere Massnahme der Erfindung ist dadurch gekennzeich­ net, dass die dem Antrieb des Schwimmkörper dienende Schiffs­ schraube vorzugsweise in der Mitte des Wasserdurchlasses ange­ ordnet ist.

Die Erfindung ist nachstehend anhand von Zeichnungen erläutert:

Fig. 1 zeigt einen Schwimmkörper gemäss der Erfindung in der Draufsicht, teilweise geschnitten

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt desselben etwa in Schiffs­ mitte

Fig. 3 zeigt einen Längsschnitt desselben in der Seitenan­ sicht

Fig. 1 zeigt das wesentliche Merkmal der Erfindung, nämlich den rechteckförmigen Grundriss des Unterwasserteils 1. Die beiden den Auftrieb bewirkenden Teilschwimmkörper 6 und 7 sind durch ein Bodenteil 5 und eine Abdeckung 8 über die ganze Schiffs­ länge miteinander verbunden, sodass ein knapp unter der Wasser­ linie liegender Wasserdurchlass 2 entsteht. Dieser ist zu Bug 3 und Heck 4 hin je in Form zweier, im Wendepunkt 9 ineinander über­ laufende Sinuslinienabschnitte 10 verbreitert.

Bei Inbetriebsetzen der vorzugsweise in Schiffsmitte angeord­ neten Schiffsschraube 12 wird das im Wasserdurchlass 2 befind­ liche Wasser vom Bug 3 zum Heck 4 hin in Bewegung versetzt. Da­ bei strömt das Wasser zunächst im Bugbereich mit der Fahrtge­ schwindigkeit des Schiffes ein, wird dann im Bereich der zuneh­ menden Verengung des Wasserdurchlasses 2 durch die ineinander übergehenden Sinuslinienabschnitte 10 zunehmend und stossfrei beschleunigt, durchläuft den geraden Teil des Wasserdurchlasses 2 mit konstanter Geschwindigkeit, deren Wert gleich der jewei­ ligen Fahrtgeschwindigkeit, multipliziert mit der Verhältnis­ zahl senkrechte Gesamtfläche des Unterwasserteils 1 zu Fläche des Wasserdurchlasses 2 ist.

Beim Eintritt in die beim Heck 4 liegende Erweiterung wird die Wassergeschwindigkeit wieder stossfrei auf die Fahrtgeschwin­ digkeit des Schiffes reduziert. Auf diese Weise tritt die gesam­ te, dem Bugquerschnitt entsprechende Wassermenge am Heckquer­ schnitt wieder aus. Dadurch kann keine Bugwelle und auch keine Heckwelle auftreten, es ergeben sich weitgehend wirbelfreie Strö­ mungsverhältnisse.

Dies jedoch bedeutet, dass die bei konventionellen Schwimmkör­ pern vorhandenen, durch Bug- und Heckeinfluss entstehende Fahr­ widerstände ganz in Wegfall kommen. Da diese den Hauptteil des Gesamt-Fahrwiderstandes darstellen, kann bei der Schwimmkörper­ form gemäss der Erfindung mit einer wesentlichen Verringerung desselben gerechnet werden. Dadurch kann die notwendige Maschi­ nenleistung kleiner gewählt werden, ausserdem verringert sich der Treibstoffverbrauch.

Bei Anwendung der erfindungsgemässen Massnahmen ergibt sich eine Vergrösserung der Schiffsbreite etwa um den Faktor 1,4. Dies bedeutet, dass bei gleicher Tonnage 40% mehr Parkdeckfläche ge­ genüber Schiffen konventioneller Bauart zur Verfügung stehen. Weiterhin steht diese grössere Breite über die ganze Länge des Schiffes zur Verfügung, sodass alle in Fig. 1 eingezeichneten Fahrspuren beim Be- und Entladen gleichzeitig befahren werden können. Damit lassen sich die Lade- und Entladezeiten gegenüber konventionellen Schiffen, bei denen hierzu nur eine oder zwei Spuren zur Verfügung stehen, ganz beträchtlich reduzieren.

Aus Fig. 1 lässt sich auch entnehmen, dass erfindungsgemäss der Schwimmkörper auch symmetrisch zur Querachse ausgebildet wer­ den kann. Damit lässt sich ein solches Schiff sowohl in Vorwärts- als auch in Rückwärtsfahrt betreiben. Dies ist besonders im Kurz­ strecken-Fährverkehr von Vorteil, da zeitraubende Wendemanöver entfallen.

Der in Fig. 2 dargestellte Querschnitt zeigt zunächst, dass die Schiffsbreite durch das Einfügen des Wasserdurchlasses 2 zwi­ schen die Teilschwimmkörper 6 und 7 um einen wesentlichen Betrag vergrössert wird, was mehr Parkspuren ermöglicht. Von ausschlag­ gebender Bedeutung ist jedoch, dass die Auftriebsschwerpunkte der Teilschwimmkörper 6 und 7 weit auseinander liegen. Damit ergibt sich eine hohe Stabilität gegen Kentern. Ein oder mehrere im Bo­ denteil 5 untergebrachte Wasserdurchflüsse 11 stellen eine hydro­ statische Verbindung zwischen den Teilschwimmkörpern 6 und 7 her und sorgen bei einseitiger Leckage für einen Gewichtsausgleich zu Erhaltung der Stabilität.

Die Parkdeckflächen 13 sind durch die nach oben verlängerten Sei­ tenwandflächen 14 der Teilschwimmkörper 6 und 7 in drei längs verlaufende Kammern unterteilt. Damit wird ein seitliches Ver­ schieben der Ladung begrenzt, ausserdem wird z.B. durch extremen Wellenschlag eingedrungenes Wasser in seiner Querbeweglichkeit be­ grenzt. Beides sichert in Notfällen die Stabilität des Schiffes. Über den Parkdecks sind beiderseits Fahrgasträume 15 angeordnet.

Fig. 3 zeigt einen Längsschnitt durch einen Schwimmkörper gemäss der Erfindung. Hieraus ist zu ersehen, dass die Abdeckung 8 im Mit­ telbereich des Schwimmkörpers etwa auf Höhe der Wasserlinie liegt, jedoch zu Bug 3 und Heck 4 hin ansteigt bis zur vorderen bzw. hin­ teren Ladekante 16. Diese Abdeckung 8 kann gleichzeitig als Park­ deckfläche dienen.

Verstellbare Laderampen 17 sind für das Be- und Entladen der obe­ ren Parkdecks 13 vorgesehen. In hochgestelltem Zustand erlauben sie bei hafenseitig doppelstöckiger Verladeeinrichtung das gleich­ zeitige Be- oder Entladen aller Parkdecks auf allen Spuren, was ex­ trem kurze Umschlagzeiten ergibt.

Claims (6)

1. Schwimmkörper für Schiffe, vorzugsweise Fährschiffe, gekenn­ zeichnet durch einen rechteckförmigen Grundriss des Unter­ wasserteils 1, verbunden mit einem in der Mitte desselben längsverlaufend angeordneten, vorzugsweise rechteckförmigen Wasserdurchlass 2, wobei zu Bug 3 und Heck 4 hin dieser Was­ serdurchlass 2 bis annähernd auf die Schiffsbreite erweitert ist, sowie zur Unterseite hin durch das Bodenteil 5 abgeschlo­ ssen ist, und dass durch diesen Wasserdurchlass 2 das Unter­ wasserteil 1 in zwei, den Auftrieb bewirkenden Teilschwimm­ körper 6 und 7 aufgeteilt ist.

2. Schwimmkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abschluss des Wasserdurchlasses 2 nach oben hin durch eine über die gesamte Länge des Schwimmkörpers verlaufende Abdeckung 8 erfolgt und dass diese Abdeckung 8 im Mittelbe­ reich etwa in Höhe der Wasserlinie liegt und im Bug- und Heckbereich nach oben ansteigend verläuft.

3. Schwimmkörper nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeich­ net, dass das Verhältnis der zur Fahrtrichtung senkrecht steh­ enden Gesamtfläche des Unterwasserteils 1 zur Durchtrittsflä­ che des Wasserdurchlasses 2 vorzugsweise 2,5 : 2 beträgt.

4. Schwimmkörper nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeich­ net, dass die zu Bug 3 und Heck 4 erfolgende Verbreiterung des Wasserdurchlasses 2 je in Form zweier, im Wendepunkt 9 inein­ ander überlaufende Sinuslinien-Abschnitte 10 erfolgt.

5. Schwimmkörper nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeich­ net, dass die beiden Teilschwimmkörper 6 und 7 durch im Boden­ teil 5 verlaufende Wasserdurchflüsse 11 hydrostatisch mitein­ ander verbunden sind.

6. Schwimmkörper nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeich­ net, dass die dem Antrieb des Schwimmkörpers dienende Schiffs­ schraube 12 vorzugsweise in der Mitte des Wasserdurchlasses 2 angeordnet ist und dass Einrichtungen vorhanden sind, welche einen Betrieb der Schiffsschraube 12 sowohl für Vorwärts- als auch für Rückwärtsfahrt erlauben.