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Vorrichtung zum Reinigen von Schiffsböden; Gegenstand der Erfindung
ist eine Vorrichtung zum Reinigen von Schiffsböden mittels umlaufender; parallel
zueinander angeordneter Bürsten: Die bisher bekannten Vorrichtungen dieser Art sind
sowohl verwickelt als auch sehr viel Kraft verbrauchend. Sie benötigen z. B. ein
gespanntes Leitseil, längs dessen die Vorrichtung mittels eines Feit- und Treibrollenpaares
vorwärts getrieben «-rd: Man hat auch schon den Reaktionsdruck eines Wasserstrahles
dazu benutzt; um die Vorrichtung. quer zum -Leitseil an die Schiffswand angepreßt
zu erhalten. -Dabei wurde als Betriebskraft beispielsweise von außen her zugeführte
Druckluft verwendet, und mittels dieser Druckluft außer dem zum Vorwärtstreiben
der Vorrichtung dienenden Treibwerk auch eine Pumpe angetrieben, welche aus der
Umgebung Wasser ansaugte und in der Form eines den Reaktionsdruck liefernden Wasserstrahles
wieder austreten ließ.
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Unter Vermeidung eines Leitseils wird die von einer äußeren Quelle
gelieferte Energie sowohl zum Vorwärtstreiben des Gerätes als auch zum Anpressen
desselben an die Schiffswand benutzt. Dies gelingt in der Weise; daß
dasselbe
Druckwasser in zwei Druckstufen zuerst zum Antrieb der Bürstenwalzen und dann zur
Erzeugung des Reaktionsdruckes dient. Dementsprechend besteht das Wesen der vorliegenden
Erfindung darin, daß zwei parallel zueinander, auf einem mit Schwimmkörpern versehenen
Rahmen gelagerte Bürstenwalzen durch Einlassung von Druckwasser in entgegengesetztem
Sinne in Drehung versetzt werden, wobei das Druckwasser, welches die Bürstenwalzen
angetrieben hat, aus Strahlmundstücken mit verengtem Auslaufquer-. schnitt austritt
und die '\Valzen gegen die Schiffsseitenwände andrückt.
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Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist auf der Zeichnung
veranschaulicht, wo Abb. i die Vorrichtung im Grundriß und Abb: 2 in Seitenansicht
zeigt, während Abb. 3 die Benutzungs- und Wirkungsweise der Vorrichtung schematisch
erläutert.
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Die beiden Bürstenwalzen i und 2 sind zweckmäßig als hohle Metallwalzen
mit darauf befestigten zylindrischen Bürsten ausgestaltet, oder man kann auf diesen
Walzen auch eine feste Bekleidung aus Kokosmatte anbringen. Die '\@salzen sind an
beiden Enden verzahnt, so daß sie in Flansche 3, .4 bzw. 5 und 6 passen. Diese Flansche
sitzen fest auf je einem Zapfen, so daß sie mit ihrem Zapfen zusammen in ihren Lagern
sich drehen können; die Flansche 3 und 4 besitzen feste Brüstungen, «-elche sie
an Verschiebung in der Achsenrichtung hindern, während die Flansche 5 und 6 genügend
weit verschoben werden können, um die Verzahnungen der @Yalzen i und 2 auszulösen,
derart, daß diese leicht zum Auswechseln von Bürsten frei gemacht werden können.
Die Walzen i und 2 sind mit Einrichtungen zum Verhindern der Umdrehung der Bürsten
versehen. Auf die mit den Flanschen 3 und 4. verbundenen Zapfen ist je ein Schneckenrad
8 gekeilt, «-elches mit einer Schnecke io in Eingriff: steht, die auf dem einen
Ende einer Spindel 12 festgekeilt ist. Auf dem anderen Ende jeder Spindel 12 ist
das Laufrad je einer Turbine 14 festgekeilt. Die Turbinen können von irgendeiner
zweckmäßigen Art sein; am besten eignen sich teil-1veise bcaufschlagte Radial- und
Überdruckturbinen. Die Gehäuse 1 5 und 16, welche die Turbinenräder umschließen
und die Leitschaufeln tragen, sind mit dein Gehäuse zusammen gegossen, welches das
Schneckengetriebe umschließt und gleichzeitig die Lager für die Zapfen auf den Flanschen
3 und 4 bildet. Dieses Gehäuse ist zum Befestigen auf den Unterrahmen der Vorrichtung
mittels Schrauben eingerichtet. Der Unterrahmen wird von Schwimmkörpern 17 und 18
gebildet, auf denen auch die Lager für die Zapfen 5 und 6 angebracht sind. Die Schwimmkörper
17 und 18 sind durch Winkeleisenstangen fest mit einem darüberliegenden, zu den
Walzen i und 2 parallelen Schwimmkörper i9 verbunden, der zugleich auch die Verbindung
zwischen den Schwimmkörpern 17 und 18 herstellt.
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Die Turbinen besitzen innere Beaufschlagung. und der der Turbine am
nächsten gelegene Teil der Zuleitungsröhren ist mit dein Bodenrahmen der Vorrichtung
(den Schwimmkörpern) fest verbunden. Diese beiden Leitungsstücke sind nach außen
abgebogen und enden außen in je eine wasserdichte, leicht drehbare Rohrkupplung
2o bzw. 21. Die beiden Kupplungen liegen fest in der nämlichen .Mittellinie. Mittels
der Kupplungen 2o, 21 sind Zuleitungsröhren 22 und 23 beweglich befestigt. Diese
sind bügelförmig durch Knie 24 und 25 einwärts bis zur lotrechten Symmetrieebene
der Vorrichtung in einer solchen Weise abgebogen, daß die Vorrichtung samt Bodenrahmen,
Walzen usw. frei um die Kupplungen 2o, 21 zwischen den Röhren 22 und 23 schwingen
kann. Die umgebogenen Stücke liegen jedoch, wie aus Abb. 2 hervorgeht, in zwei verschiedenen
Ebenen, aber im Grundriß (Abb. i) syniinetrisch. Ferner sind hinter den Knien 2.1,
25 die Röhren 22, 23 zu zwei nahe beisammenliegenden Punkten 26 und 27 gebogen,
und clie Ebenen 26-26 und 25-27 fallen mit der lotrechten Svmmetrieebene der Vorrichtung
zusammen. An den Punkten 26 und 27 sind die Röhren in einem solchen gegenseitigen
Abstand fest zusammengefügt, daß zum Aufsetzen je eines Gummischlauches 28, 29 auf
jede Röhre Platz frei bleibt.
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Am Bodenrahmen der Vorrichtung sind ferner halbzylindrische Schirmplatten
30 und 31 (in Abb. 2, aber nicht in Abb. i gezeichnet) befestigt. Diese sind zu
den Wal= zen i und 2 konzentrisch und lassen Spiel über den Bürsten frei. An den
äußersten Enden der Schirme 30, 3 i sind Leitschirme 32 und 33 angeschlossen. Au
den Schirmen 30 und 31 sind ferner die Ableitungsröhren 34, 35 befestigt, welche
das von den Turbinen koniinende Wasser in die lotrechte Svininetrieebene der Vorrichtung
hineinlciten. Diese Ableitungsröhren münden in Strahldüsen 36, 37 aus, welche, wie
aus den Abb. i und 2 hervorgeht, zueinander unter einen. \@'inkel gestellt sind.
Die beiden Schläuche 28 und 29 sind zusammengefügt und zu einem Verteilungshalin
38 hinaufgeführt, der auf einem kleinen Behälter angebracht ist, in welchem sich
ein leicht hinausnehmbares Sieb befindet. .1n den Behälter wird die Spülschlange
des Schiffes angeschaltet, deren oberes Ende an
die Deckwasserrohrleitung-
des Schiffes angeschlossen ist:: Dieser Behälter nebst dein -Verteilungshahn 38
ist zum Befestigen an dein Übersetzboot des Schiffes oder an einer Bank, «-elche
an einem Iäi o. dgl. entlang bewegt werden -kann, eingerichtet. Der Verteilungshahn
ist durch deutlich angemerkte Winkelstellungen eines Handgriffes dazu eingerichtet,
entweder volle Wasserzuführung in beide Röhren 22, 23 oder auch volle Wasserzuführung
in die eine und verminderte Wasserzuführung- in die andere bzw. volle Wasserzuführung
in die eine und gar kein Wasser in die andere zu geben.
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Das Gewicht der gesamten Vorrichtung einschließlich des von ihr getragenen
Teiles der Zuleitung ist mittels im Rahmen befestigter Schwimmkörper mit der verdrängten
Wassermenge beinahe vollständig ausgeglichen; nur ein unbedeutender zusätzlicher
Auftrieb ist 'dazu bestimmt, die Vorrichtung nahe bis zum Wasserspiegel emporzuhringen,wenn
sie nach dem Aussetzen sich selbst überlassen ist.
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Der Rahmen ist an zwei in einer Linie parallel zu den Walzenachsen
einander gegenüberliegenden Stellen 2o und 2t schwingbar finit dein als bügelförmiges
Geli'änge ausgebildeten Röhren 22, 23 verbunden. Dieses Gehänge wird durch sein
Eigengewicht und durch das Gewicht des daran hängenden Teiles der Schlauchleitung
28 und 29 lotrecht nach unten gezogen; so daß' die Achsen der beiden Bürstenwalzen
die Lage parallel turn Wasserspiegel und die symmetrische Ebene dieses Teiles die
lotrechte Lage ständig beibehält. Sowohl der Schwerpunkt der gesamten Vorrichtung,
einschließlich- des Gewichtes der daran hängenden Teile, als auch der Auftriebmittelpunkt
der ' verdrängten Wassermasse ist in die Mitte der Schwingachse zwischen den Schwingstellen
verlegt, so däß die Vorrichtung in jeder ihr um die Schwingachse herum gegebenen
Schräglage verharrt.
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Je nachdem die Vorrichtung sich nahe. der Wasserlinie oder dem Kiel
befindet, hat ihr Auftrieb einen größeren oder -kleineren Teil: des Gewichtes der
Schlauchlänge zu tragen. Der Unterschied wird selbsttätig dadurch ausgeglichen,
daß die flachen Seiten der Schwimmkörper unter .dem größeren Wasserdruck etwas eingedrückt
werden; wodurch der Auftrieb etwas verringert wird. Die Plattenstärke der Schwimmkörper
ist derart berechnet und abgepaßt, daß sie diesem Gewichtsunterschied entspricht.
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Die Länge der Schläuche wird zur Breite, zum Tiefgang und zur Bodengestalt
des Schiffes in eine solche Beziehung gesetzt, daß die wagerechte Komponente der
Seilspannung selbst bei der äußersten Stellung der Vorrichtung einen zugelassenen
Höchstbetrag -nicht überschreitet. Die beiden Turbinen und 'die beiden Schneckengetriebe
sind gleichgestaltet; aber gegensinnig gestellt, so daß sie entgegengesetzten Drehsinn
der beiden Walzen r und 2 (s. die Pfeile .in Abb. 2) bewirken.
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Eine Vorrichtung der beschriebenen Art kann mit Leichtigkeit von der
Ballastpumpe (donkey) eines Dampfschiffes angetrieben werden. Die Vorrichtung wirkt
wie folgt: Das Gewicht der Vorrichtung wird im wesentlichen durch den Auftrieb ausgeglichen,
abgesehen von dem nicht als Ballast wirkenden Gewicht der Röhrenbügel, welches die
Mittellinie der Walzen ständig mit der Wasserlinie parallel erhält. Die Vorrichtung
wird gegen den Schiffsboden durch die Reaktion der 'Wasserstrahlen, welche durch
die 1Iundstücke 36 und 37 herausgepreßt werden, angedrückt erhalten. Denkt man sich
die Vorrichtung mittschiffs in der 'Wasserlinie gegen ein Schiff ohne Seitenkiele,
aber mit einem Nfittelkiel; aufgestellt, und läßt man die N@Talze 2 stillstehen,
während die 'Walze r Beaufschlägung erhält, so bewegt sich die Vorrichtung wie ein
Motorwagen nach unten außen längs der Schiffsseitenwand als Bahn; dabei ist die
Wagenspur eine Spantlinie, und dem Wagengewicht entspricht die gegen die Schiffsseitenwand
rechtwinklige: Komponente der Reaktionskraft, dem Treibrad des Wagens die Walze
r und der Vortriebskraft des Wagens die zur Schiffsseitenwand parallele Komponente
der Reaktionskraft zuzüglich der zur Schiffsseitenwand recht-,vinidigen Komponente
der Reaktionskraft, letztere Komponente multipliziert mit einem Reibungsbeiwert.
Der Widerstand gegen diese Bewegung ist für langsames Vorwärtsschreiten verhältnismäßig
klein; infolgedessen wird die Bewegung der Vorrichtung beschleunigt, bis ein der
Vortriebskraft entsprechender Widerstand auf Grund der Geschwindigkeit erreicht
ist. Hieraus ergibt sich ein der Überwachung sich entziehender schneller Vorwärtsgang
und folglich eine unvollständige Schrubbarbeit. Deshalb wird die Geschwindigkeit
des Fortschreitens gemäß der Erfindung dadurch verringert, daß: die andere (die
nachgeschleppte) Bürstenwalze 2 teilweise Beaufschlagung erhält, indem sie in passendem
Grade mit Hilfe des Verteilungshahnes 38 gedrosselt wird. Die dabei entstehenden,
der Vortriebskraft entgegengesetzten Kräfte kann man durch das Drosseln derart mäßigen,
daß sie zu jeder Zeit die Fahrtgeschwindigkeit - der Vorrichtung passend bremsen.
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Die Fahrtgeschwindigkeit der Vorrichtung kann zweckmäßig "dadurch
überwacht werden, daß der Bedienungsmann eine :dünne Leine betrachtet, die mit ihrem
einen Ende an der Vorrichtung befestigt ist und über eine am
Verteilungshahn
38 aufgehängte Rolle läuft, und an deren anderem Ende ein kleines (nicht
eingezeichnetes) Lot befestigt ist.
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Die Vorrichtung wird so weit nach unten gefahren, bis sie gegen den
Kiel anstößt. Am Endschirm sind kleine . Kokosmatten angebracht, die dazu dienen,
den Stoß zu vermindern und auf den Kiel schrubbend zu wirken.
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Durch eine kleine Bewegung des beweglichen Handgriffes des Hahnes
werden nunmehr die Rollen der beiden MTalzen vertauscht, indem jetzt die Walze 2
volle Beaufschlagung erhält und voranläuft, -während die Walze i verminderte Beaufschlagung
bekommt und bremsend -wirkt; folglich bewegt sich die Vorrichtung nach oben bis
zur Wasserlinie, wobei sie stets gegen die nämliche Bahn angedrückt bleibt, der
sie nach unten gefolgt ist. Nach der Ankunft an der Wasserlinie verschiebt der Bedienungsmann
die Vorrichtung um eine Walzenlänge in der Schiffslängsrichtung, worauf die Arbeit
-wiederholt -wird.
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Anstatt den Druck, welcher die Vorrichtung an der Schiffsseitenwand
erhält, unmittelbar durch die Reaktion des ausströmenden Wasserstrahles zustande
kommen zu lassen, kann man selbstverständlich den Druck des Wasserstrahles auch
dazu ausnutzen, die Andritckung der Vorrichtung gegen die Schiffswand z. B. dadurch
mittelbar zu bewirken, daß man den Wasserstrahl eine odere mehrere in dem umgebenden
Nasser umlaufende Triebschrauben antreiben läßt.
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Schon früher wurde vorgeschlagen. die Reaktion eines mittels einer
Pumpe erzeugten Wasserstrahles zum Anpressen einer Schrubbvorrichtung gegen die
Schiffsseitenwand anzuwenden; dieses Verfahren ist deshalb in , den Gegenstand der
vorliegenden Erfindung nicht mit einbegriffen.