EP2626289A2

EP2626289A2 - Hubkielvorrichtung

Info

Publication number: EP2626289A2
Application number: EP13000702.4A
Authority: EP
Inventors: Ralf Hinkel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-02-10
Filing date: 2013-02-11
Publication date: 2013-08-14
Also published as: DE102011113561A1; EP2626289A3; EP2673189B1; US20140026795A1; WO2012107237A2; EP2673189A2; DE202013001233U1; US9302741B2; WO2012107237A3

Abstract

Eine Hubkielvorrichtung für ein Schiff, insbesondere für ein Segelboot, die eine Hebeeinrichtung für eine absenkbare und einziehbare Finneneinrichtung aufweist, die mit einer Finne (4) und daran angeordneter Finnenkopfplatte (20) versehen ist, die Finnenkopfplatte bei abgesenkter Finne in Anlage gegen eine zur dauerhaften Verbindung mit einem Schiffsrumpf vorgesehenen Kielaufnahme (5) gelangt, die ferner mit einer Verriegelungseinrichtung versehen ist, mit der eine aufhebbare Verriegelung zwischen der Finnenkopfplatte (20) und der Kielaufnahme (5) erzeugbar ist, soll in einer Weise ausgebildet werden, durch die sie trotz hoher Stabilität auch im Falle von Crashs, möglichst einfach und kosteneffizient hergestellt und in Schiffe integriert werden kann. Hierzu wird vorgeschlagen, daß die Verriegelungseinrichtung mit zumindest einem, vorzugsweise mit mehreren, vorzugsweise angetriebenen, längsverschiebbaren Verriegelungsbolzen (15) versehen ist, der entlang eines schräg verlaufenden Verschiebewegs bewegbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Hubkielvorrichtung für ein Schiff, insbesondere für ein Segelboot, die eine Hebeeinrichtung für eine absenkbare und einziehbare Finneneinrichtung aufweist, die mit einer Finne versehen ist, die sich In ihrer unteren Endposition befindliche abgesenkte Finneneinrichtung in Bezug auf die Absenkrichtung in eine formschlüssige Anlage gegen eine zur dauerhaften, vorzugsweise jedoch lösbaren, Verbindung mit einem Schiffsrumpf vorgesehenen Kielaufnahme gelangt, die ferner mit einer Verriegelungseinrichtung versehen ist, mit der eine aufhebbare Verriegelung zwischen der Finneneinrichtung und der Kielaufnahme erzeugbar Ist.
Der Rumpf von Schiffen, insbesondere von Segelschiffen, ist oftmals mit einem Kiel versehen. Mit einem Kiel wird dem Schiff vor allem eine größere Stabilität verliehen und bei Segelschiffen ein aufstellendes Moment gegen die auf das Segel wirkende Windkraft erzeugt sowie die seitliche Abdrift verringert. Da der Kiel den Tiefgang des Schiffs erhöht und damit das Schiff in flacheren Gewässern, wie beispielsweise in Häfen und im Uferbereich, auf Grund laufen kann, sind insbesondere für größere Segelschiffe bereits Hubkiele entwickelt worden, bei denen der Kiel mittels einer angetriebenen Hubeinrichtung aus dem Rumpf ausgefahren und bei geringer Wassertiefe in den Rumpf eingefahren werden kann.
Die Konstruktion und die praktische Fertigung eines beweglichen Kiels gestaltet sich jedoch aufgrund einiger generellen Randbedingungen im Schiffsbau als äußerst schwierig und komplex. Der Kiel sorgt für die Stabilität des Schiffes und sollte daher typischerweise 30% - 40% des Gesamtgewichts des Schiffs betragen, was eine entsprechend dimensionierte Hebeeinrichtung für das Einfahren oder Ausfahren des Kiels sowie eine stabile Aufnahme zur Verankerung und Verriegelung des Kiels mit dem Schiffsrumpf erfordert. Aufgrund der enormen Kräfte, die am und im Kiel, insbesondere als Gegengewicht bei Segelschiffen, herrschen, muss der Kiel selbst sehr stabil konstruiert und gefertigt sein. Als eines der am schwierigsten zu beherrschenden Szenarien gilt dabei das unvorhergesehene Auf- oder Anfahren im Wasser befindliche Hindernisse (z.B. Felsen). Dieser so genannte Crash muss ohne große zerstörerische Wirkung abgefangen werden.
Des Weiteren muss die Sicherung bzw. Verriegelung des Kiels in der Aufnahme im ausgefahrenen Zustand jederzeit leichtgängig sein und muss auch nach einem Crash noch funktionsfähig sein. Bei vorbekannten Hubkielen ist dies nicht gegeben, weil die Sicherung durch die Führung der Hebeeinrichtung, z.B. durch einen hydraulischen Hubzylinder, und/oder einen oder mehrere horizontal angeordnete Verriegelungsbolzen gewährleistet wird, die bei einem Crash den Belastungen regelmässig nicht stand halten und zerstört werden. Um dem entgegenzuwirken, werden in der Regel die Hebeeinrichtungen, bezogen auf die eigentliche Hebefunktion, überdimensioniert, was sich nachteilig auf Kosten und Bauhöhe auswirkt.
Ein weiterer Nachteil dieser vorbekannten Hebe- und Sicherungsanordnung mit horizontalen Verriegelungsbolzen ergibt sich aber auch schon allein aus der normalen Anwendung bei normaler See, da die Führungen der Hebeeinrichtungen und/oder die horizontalen Verriegelungsbolzen schnell ausschlagen und ausgetauscht werden müssen. Eine so exakte Herstellung von Verriegelungsbolzen, die von Anfang an ein Ausschlagen verhindert und gleichzeitig eine auch bei nicht ganz genau ausgefahrenem Kiel leichte Verriegelung ermöglicht, ist kaum möglich.
Ein weiterer Nachteil vorbekannter Hubkiele kann darin gesehen werden, daß diese aufgrund des geschilderten Erfordernisses eine im Vergleich zur Rumpfgröße übergroße Dimensionierung erfordern und viel Platz im Schiffsinneren einnehmen, wodurch das Passieren des Rumpfs für Personen oftmals erschwert wird.
Weil die zuvor genannten Anforderungen bzw. Probleme eine einfache und damit kosteneffiziente Fertigung von solchen beweglichen Kiels erschweren, sind solche angetriebenen Hubkiele heute nur als Sonderbauten anzufinden. Die hohen Konstruktions- und Fertigungskosten verhindern einen breiten Einsatz im Schiffsbau.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde einen Hubkiel der eingangs genannten Art zu schaffen, der trotz hoher Stabilität auch im Falle von Crashs, möglichst einfach und kosteneffizient hergestellt, gewartet und In Schiffe integriert werden kann.
Diese Aufgabe wird bei einer Hubklelvorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch die Verriegelungseinrichtung gelöst die mit zumindest einem Riegel versehen ist, der in Anlage gegen eine Oberseite der Finneneinrichtung bringbar ist, um hierdurch eine zumindest mit einer vertikalen Komponente versehene Niederhaltekraft auf die Finneneinrichtung auszuüben. Der zumindest eine Riegel drückt hierdurch die Finneneinrichtung in die Kielaufnahme hinein. Anders als bei vorbekannten Lösungen mit horizontal in die Finne einfahrenden Verriegelungsbolzen wird erfindungsgemäß somit die Finneneinrichtung nicht nur arretiert sondern zusätzlich auch verriegelt. Vorzugsweise weist die Hubkielvorrichtung eine Finneneinrichtung auf, die mit der Finne versehen ist, wobei im Bereich eines oberen Endes der Finne eine Finnenkopfplatte angeordnet ist, an die der zumindest eine Riegel angreift. In diesem Zusammenhang ist unter Finneneinrichtung die Baugruppe zu verstehen, die mit der Finne versehen ist und sich in der Hubkielvorrichtung relativ zum Schiffsrumpf durch Hubbewegungen ein- und ausfahren lässt. Die Aufgabe wird auch durch Kielvorrichtungen gemäß den Patentansprüchen 10 und 13 gelöst
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann die Finneneinrichtung im Kontaktbereich mit der Kielaufnahme mit zumindest einem Konus versehen, durch den sich ein vordefinierter positionsgenauer flächiger und sicherer Sitz der Finneneinrichtung in der Kielaufnahme erzeugen lässt. Der zumindest eine Konus kann beispielsweise ein Formelement der Finnenkopfplatte selbst sein, die vorzugsweise seitlich über die Finne hinausragt. In diesem Fall kann der Konus an einer Unterseite und/oder an einem unteren Randbereich der Finnenkopfptatte ausgebildet sein. Der zumindest eine Konus kann auch ein zusätzliches Bauteil oder eine entsprechend geformte Ausnehmung sein, das bzw. die an die Finnenkopfplatte, insbesondere an die Unterseite der Finnenkopfplatte angefügt ist, beispielsweise ein oder mehrere Zapfen, deren Umfangsfläche sich zu ihren freien Enden hin konisch verjüngen. Die Kielaufnahme sollte mit zu dem ein oder mehreren Konen gleichgeformte Flächen versehen sein eine im ausgefahrenen Zustand der Finneneinrichtung formschlüssige Verbindung zwischen der Finneneinrichtung und der Kielaufnahme, sowie durch die Verriegelungseinrichtung gelöst, mit der die Finnenkopfplatte in ihrer formschlüssigen Anordnung gehalten wird. Die Verriegelungseinrichtung sollte zusätzlich zur und unabhängig von der formschlüssigen Verbindung als zusätzliche Elemente vorhanden sein, die - nachdem die formschlüssige Verbindung hergestellt ist - eine Verriegelung der Finnenkopfplatte in ihrer ausgefahrenen Endposition vornehmen. Der Formschluß kann auf unterschiedliche Weise erzeugt werden, beispielsweise dadurch, daß mit der Finnenkopfplatte selbst ein Formschluß zur Kielaufnahme oder zu einem mit dieser wirkverbundenen Element erzeugt wird. Eine andere Möglichkeit besteht darin, an der Finnenkopfplatte ein oder mehrere Formschlußelemente anzubringen, die zum formschlüssigen Eingriff in entsprechende Gegenelemnte der Klelaufnahme vorgesehen sind. Derartige Formschlußelemente können insbesondere Zapfen sein, die sich von der Finnenkopfplatte aus zumindest im wesentlichen senkrecht nach unten erstrecken und in entsprechende eine oder mehrere Ausnehmungen der Kielaufnahme eingreifen. Zapfen und Ausnehmungen können selbstverständlich auch vertauscht sein. Es ist hierbei bevorzugt, wenn die formschlüssige Verbindung konische Elemente, insbesondere mit einer Formschräge, aufweist, durch die trotz eventuellem Spiel zwischen den den Formschluß erzeugenden Elementen deren sicherer Eingriff ineinander ermöglicht wird.
Durch diese Maßnahme wird auch bei Hubkielen im ausgefahrenen Zustand für die durch die Finneneinrichtung in das Boot eingeleitet Kräfte - trotz der Hubmöglichkeit der Finneneinrichtung - Verhältnisse ähnlich eines Festkiels erreicht. Die durch die Verriegelung erzeugte Verbindung soll vorzugsweise eine möglichst direkte Wirkverbindung zwischen der Finneneinrichtung und dem Teil der Bootsstruktur bewirkt werden, der in der Lage ist Kräfte möglichst ohne das Boot zu beschädigen abzutragen. Bei herkömmlicher Konstruktion des Schiffsrumpfs sind dies vor allem die Längs- und Querspanten des Rumpfs. Es ist hierdurch möglich insbesondere eine unmittelbare Krafteinleitung in das Deck hierdurch zu vermeiden, bei dem eher als bei der Struktur der Seitenwände des Schiffsrumpfs die Gefahr einer Beschädigung besteht, sollten Crashkräfte des Hubkiels unmittelbar und damit vollständig in das Deck abgeleitet werden.
Eine konstruktiv günstige Wirkverbindung kann durch eine angetriebene Bewegung erzeugt werden, bei der die hubbewegbare Finneneinrichtung in einer mit der Bodengruppe der Schiffstruktur verbundenen Kielaufnahme verschraubt oder verbolzt wird. Eine solche angetriebene Bewegung kann insbesondere eine hydraulisch erzeugte Bewegung sein. Die durch die rollenden und nickenden Schiffsbewegungen entstehenden Kräfte am Ballastgewicht der Finneneinrichtung sind hauptsächlich im rechten Winkel zur Finne und nicht in der Richtung der Finnen-Hochachse gerichtet. Die Finne ist daher im wesentlichen Drehmomenten ausgesetzt. Durch die Forderung nach einem guten hydrodynamischen Profil sind die resultierenden Kräfte am Ende der Finne gerade bei Seitenbewegungen durch Rollen des Schiffs wegen der ungünstigen Hebel von Finnendicke zu Finnenlänge, typischerweise von 1:5, besonders groß. Durch die bevorzugte formschlüssige Verzapfung zwischen der Finnenkopfplatte und dem Schiffsboden ist es möglich die ursprünglich seitwärts wirkenden Kräfte der Finne, die als Drehmoment anstehen, in vertikal wirkende Kräfte umzuwandeln und sie dabei bis auf ein Viertel zu reduzieren, sowie sie in den Schiffsboden abzuführen. Es ist deshalb vorteilhaft, wenn eine Einrichtung vorgesehen ist, mit der die Finneneinrichtung in der formschlüssigen Verbindung, insbesondere Verzapfung, gehalten wird. Zwar könnte grundsätzlich der Hubzylinder der Hebeeinrichtung auch zum Andrücken der Finneneinrichtung in die formschlüssige Verbindung verwendet werden. Dann würden allerdings mögliche Chrashkräfte den Hubzylinder auf Knickung beanspruchen und damit eine Gefahr der Beschädigung des Hubzylinders bestehen. Es ist deshalb bevorzugt, wenn eine Verriegelungseinrichtung vorgesehen ist, die unabhängig vom Hubzylinder für die Finne dafür sorgt, daß die formschlüssige Verbindung auch im Crashfall aufrecht erhalten wird. Insbesondere bei kleineren Booten, die wenig Platz zur Anbringung einer gesonderten Verriegelungseinrichtung bieten kann dennoch der Hubzylinder die Aufgabe der Verriegelungseinrichtung übernehmen, um auch bei solchen Booten die Vorteile der Erfindung einbringen zu können.
In bevorzugter Weise kann die Verbindung als lösbare formschlüssige Verbindung zwischen der mit der Schiffsstruktur fest verbundenen Bodengruppe der Hubkielvorrichtung und der Finneneinrichtung der Hubkielvorrichtung ausgebildet sein, mit der Kräfte der Finneneinrichtung in den Schiffsboden einleitbar und übertragbar Ist. Eine solche formschlüssige Verbindung kann insbesondere als formschlüssige Verzapfung ausgebildet sein. Besonders günstig ist es hierbei, wenn die zwischen der Finneneinrichtung und dem Schiffsboden vorgesehene Verzapfung zumindest Im wesentlichen vertikal ausgerichtete Zapfen aufweist, mit denen die auf die Verbindung wirkenden Belastungen besonders gut aufnehmbar und in die Schiffstruktur ableitbar sind. Unter "vertikal" ist in diesem Zusammenhang eine Ausrichtung zu verstehen, die parallel zur Hochachse des Boots bzw. der Finne verläuft.
Eine bevorzugte Ausbildung der Verzapfung kann konisch ausgebildet sein, wodurch sich diese gut lösen lässt und einem Festfressen der Verzapfung vorgebeugt werden kann. Ein Teil der seitlichen Drehmomente der Finne wird dadurch entsprechend des Konusverhältnisses in Richtung der Zapfen bzw. Finnen-Hochachse umgelenkt. Der Hebel von Finnenlänge zur Verzapfungslänge kann hierbei zwischen mit Vorteil von 10:1 bis 20:1 betragen und kann ebenfalls mit Vorteil zumindest in etwa dem Konusverhältnis von 20:1 bis 40:1 entsprechen, wodurch der Betrag der resultierenden vertikalen Kräfte maximal dem Betrag der am Ballastgewicht angreifenden horizontalen Kräfte entspricht.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann der Zylinder von einem der vorzugsweise mehreren Riegel entweder im regulären Betrieb der Verriegelungseinrichtung mit von einer Steuerung der Hubkielvorrichtung betätigten Pumpe mit einem Druckmedium versorgt werden. Für einen Notfall, insbesondere bei Ausfall der automatisch arbeitenden Pumpe, kann auch eine Handbetätigung der Pumpe vorgesehen sein, durch die mittels der Pumpe eine Schwenkbewegung des Riegels erzeugbar ist. Hierdurch kann auch im Notfall eine Verriegelung der Finneneinrichtung erzeugt oder aufgehoben werden.
Die Aufgabe wird durch eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform der Hubkielvorrichtung gelöst, bei der die Verriegelungseinrichtung mit zumindest einem, vorzugsweise mehreren, Riegel versehen ist, der in Anlage gegen eine Oberseite der Finneneinrichtung bringbar ist, um hierdurch eine zumindest mit einer vertikalen Komponente versehene Niederhaltekraft auf die Finneneinrichtung auszuüben. Eine gemäß diesem erfindungsgemäßen Aspekt ausgebildete Hubkielvorrichtung kann bezüglich der Verriegelungseinrichtung konstruktiv besonders unaufwendig ausfallen und trotzdem die Finneneinrichtung sicher halten.
Ein Riegel, der gegen eine Oberseite der Finneneinrichtung, insbesondere gegen eine Oberseite der Finnenkopfplatte, bringbar ist, ermöglicht andere Antriebsbewegungen für den Riegel vorzusehen, als dies bei Bolzen der Fall ist, die zur Erzeugung einer Verriegelung in seitlichen Ausnehmungen der Finnenkopfplatte eingeführt werden müssen. Auf eine äußere Fläche der Finne, insbesondere auf eine oben liegende Fläche der Finnenkopfplatte, in Anlage gebrachter Riegel kann insbesondere durch eine Schwenkbewegung um eine als Schwenkachse ausgebildete Lagerstelle des Schwenkriegels In diese die ausgefahrene Finne verriegelnde Position gebracht werden. Hierbei kann in zweckmäßigerweise des Weiteren vorgesehen sein, daß die Schwenkbewegung in Form einer angetriebenen, insbesondere einer hydraulisch angetriebenen, Bewegung erfolgt, beispielsweise mittels eines Hydraulikzylinders, der mit Abstand zur Schwenkachse am zumindest einen Riegel angreift. Hierdurch ist es möglich die hydraulisch erzeugte Kraft zu einer tatsächlich auf die Finne wirkende Niederhaltekraft zu übersetzen, wodurch geringere hydraulisch erzeugte Ausgangskräfte erforderlich sind.
Vorzugsweise greift ein Hydraulikzylinder mit als Hebel wirkendem Abstand zur Schwenkachse direkt am zumindest einen Riegel an und schwenkt diesen in seine verriegelnde Position und vorzugsweise auch in seine die Finne freigebende Position. Ein möglichst großer Hebel kann die erforderlichen hydraulischen Kräfte möglichst gering halten, wodurch der konstruktive Aufwand für den Antrieb der Riegel gering gehalten werden kann. Eine hierzu ähnliche Wirkung bzw. eine Steigerung der Hebelwirkung kann auch durch eine mögliche Zwischenschaltung von zumindest einem Getriebe oder durch Umlenkungen zwischen dem Hydraulikzylinder und dem zumindest einen Riegel erzeugt werden. Ebenso kann eine möglichst weitestgehend reibungsfreie Lagerung des zumindest einen Riegels an seiner Schwenkachse hierzu beitragen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann der zumindest eine Riegel mit Mitteln versehen sein, durch die der Riegel in der Lage ist, zumindest eine von vier, vorzugsweise mehr als eine der nachfolgend vier genannten Funktionen, besonders bevorzugt sämtliche nachfolgend angegebenen vier Funktionen auszuführen. Beim Schliessen drückt der Riegel vorzugsweise mit als Fangfläche ausgebildetes Fangmittel eine eventuell etwas zu hoch stehende ausgefahrene Finne nach unten in ihre Sollposition für die Verriegelung. Mit Auflagemittel, die vorzugsweise als Auflagefläche des Riegels ausgebildet sind, hält letzterer die Finne in der verriegelten Position unten. Mit Ausgleichsmitteln kann eventuell zwischen dem Riegel und der Finne in der Verriegelungsposition vorhandenes Spiel ausgeglichen werden. Hierzu kann der zumindest eine Riegel insbesondere eine Ausglelchsfläche aufweisen, die im weiteren Verlauf der Überführungsbewegung des Riegels in seine Verriegelungsposition in Kontakt mit der Finneneinrichtung, insbesondere mit der Finnenkopfplatte, kommt, und durch ein Nachdrücken auf die Finneneinrichtung das mögliches Spiel ausgleicht Schließlich kann auch ein Auswerfermittel vorhanden sein durch die der Riegel bei einem Aufheben der Verriegelung Unterstützung leistet, um die Finneneinrichtung von ihrer verriegelten Position zu lösen und hierdurch eine sich möglicherweise in ihrer Position "festgefressene" Finneneinrichtung durch die Hubeinrichtung wieder bewegbar werden zu lassen. Die Auswerfermittel können separate Auswerferzylinder oder andere Mittel sein, mit der die Finneneinrichtung aus dem Formschluß heraus angehoben werden kann. Es ist hierbei jedoch bevorzugt, daß das Auswerfermittel eine an dem zumindest einen Riegel angebrachte Auswerferfläche aufweist, die bei einer Bewegung des Riegels von seiner die Finneneinrichtung verriegelnden Position hin zu einer die Finneneinrichtung freigebenden Position, in Anlage gegen die Finneneinrichtung gelangt und diese hierbei zumindest geringfügig anhebt. Damit kann der Antrieb der Riegel auch genutzt werden, um eine eventuell "festgefressene" Finneneinrichtung zu lösen. Die Verriegelungseinrichtung trägt in diesen bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung nicht nur zu einer hohen Funktionssicherheit der Hebeeinrichtung der Finneneinrichtung bei, sondern auch dazu, daß die Hebeeinrichtung nicht derart dimensioniert werden muß, um nur mit stark erhöhten Hebekräften schwer aus ihrer ausgefahrenen Position in Bewegung zu bringende Finneneinrichtung anheben zu können. Solche gegenüber der Gewichtskraft stark erhöhten Hebekräfte können auch durch zusätzliche Reibungskräfte anfallen, die beim Lösen der formschlüssige Verbindung der Finneneinrichtung mit der Kielaufnahme zu überwinden sind- Bei dieser genannten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung können solche Kräfte ohne zusätzlichen konstruktiven Aufwand überwunden werden, da hierzu die Öffnungsbewegung des zumindest einen Riegels genutzt wird.
In einer weiteren günstigen Ausführungsform der Erfindung kann der zumindest eine Riegel mit einer nutförmigen Ausnehmung versehen sein, in die ein Randbereich der Finnenkopfplatte aufnehmbar ist, Insbesondere derart aufnehmbar ist, daß eine an der Innenseite der Nut ausgebildete Auflagefläche in Anlage gegen eine Oberseite der Finnenkopfplatte bringbar ist. Die zuvor bereits genannten Mittel, insbesondere Flächen, zur Ausführung der bis zu vier Funktionen, können als Begrenzungsflächen der nutförmigen Ausnehmung vorgesehen sein. Hierbei können eine oder mehrere der drei Flächen, nämlich Fangfläche, der Auflagefläche und der Ausgleichsfläche, als obere Begrenzungsfläche - oder als Teil davon - der nutförmigen Ausnehmung ausgebildet sein. Die Auswerferfläche kann hingegen mit Vorteil als untere Begrenzungsfläche - oder als zumindest ein Teil davon - der nutförmigen Ausnehmung vorgesehen sein.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung, der auch selbstständige Bedeutung hat, wird die Aufgabe auch durch eine Hubkielvorrichtung für ein Schiff, insbesondere für ein Segelboot gelöst, das eine Hebeeinrichtung für eine absenkbare und einziehbare Finneneinrichtung aufweist, die mit einer Finne und daran angeordneter Finnenkopfplatte versehen ist, bei der die Finnenkopfplatte bei abgesenkter Finne in Anlage gegen eine zur dauerhaften Verbindung mit einem Schiffsrumpf vorgesehenen Kielaufnahme gelangt, die ferner mit einer Verriegelungseinrichtung versehen ist, mit der eine aufhebbare Verriegelung zwischen der Finnenkopfplatte und der Kielaufnahme erzeugbar ist, wobei im Crashfall ein Kraftfluß von der Finne in deren Finnenkopf, und anschließend über die Verriegelungseinrichtung in die Kielaufnahme in einen Rumpf des Schiffs verläuft.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung, der auch selbständige Bedeutung hat, wird die Aufgabe auch durch eine Hubkielvorrichtung für ein Schiff, insbesondere für ein Segelboot, gelöst, das eine absenkbare und einziehbare Finneneinrichtung aufweist, die mit einer Finne und einem an der Finne angeordneten Ballastkörper versehen ist, wobei eine Verbindung zwischen Finne und Ballastkörper als Formschluss ausgeführt ist.
Gemäß noch einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe bei einer Hubkielvorrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 26 auch dadurch gelöst, daß eine Führung der Finne bei der vorgespannte Führungselemente, insbesondere verstellbare vorgespannte Führungselemente, gegen die Finne anliegen, Hierdurch kann einerseits eine vorteilhafte Zentrierung der Finne bei ihrer Ein- und Ausfahrbewegungen erzielt und Verkantungen der Finne vermieden werden und andererseits die Führung jederzeit exakt eingestellt und justiert werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, daß bei eingefahrener Finne der Ballastkörper an der Kielaufnahme formschlüssig anliegt. Dies kann beispielsweise durch mit- und zueinander korrespondierende Flächen der Kielaufnahme und des Ballastkörpers erreicht werden, mit denen diese gegeneinander anliegen. Auf diese Weise kann ein Schlagen der Finne gegen die Kielaufnahme und eine damit möglicherweise verbundene Beschädigungen des Schiffs vermieden werden.
Herkömmliche Festkiefe von Segelbooten können vor allem bei kleineren Segelbooten direkt an den Rumpf angeformt sein. Bei größeren Segelbooten, insbesondere bei hochseetüchtigen Segelbooten, sind die Festkiele meistens an einem Festkielstummel des Bootsrumpfs angeschraubt, wobei der Festkielstummel ein Fortsatz des Rumpfes mit einer Anschlußfläche für den Festkiel ist, die im wesentlichen der Querschnittsfläche des Festkiels entspricht. Mittels durch die Anschlußfläche durchgeführte Schrauben wird der Festkiel am Rumpf gehalten. Diese Lösung hat jedoch den Nachteil, dass sie zum einen nicht zufriedenstellend bezüglich der Möglichkeit der Anbringung von unterschiedlichen alternativen Festkielen an einem Bootsrumpf ist und zum anderen nur eine geringe Festigkeit bei Crashbelastungen bietet. Mit der Erfindung soll deshalb möglichst auch eine Verbesserung der Belastbarkeit von Festkielen und eine Möglichkeit geschaffen werden, durch die Festkiele mit geringem Aufwand gegen einen anderen Festkiel, insbesondere gegen einen Festkiel mit anderen Maßen oder gegen einen Ersatzfestkiel, ausgetauscht werden können.
Gemäß diesem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst die Erfindung auch eine Festkielvorrichtung für ein Schiff, insbesondere für ein Segelboot, die zur Befestigung am Rumpf des Schiffs mittels Befestigungsmitteln vorgesehen ist. Die Festkielvorrichtung weist eine Finne auf, die an einem Kielmodul befestigt ist, insbesondere unlösbare befestigt ist, das Kiel-Modul am Schiffsrumpf befestigt ist, insbesondere lösbar befestigt ist, wobei sich auf unterschiedlichen Seiten der Finne befindliche Befestigungsstellen des Kielmoduls am Rumpf einen größeren Abstand zueinander aufweisen als eine maximale Breite eines Querschnitts der Finne. Für die Anordnung eines Festkiels, also eines starr und unbeweglich am Bootsrumpf befestigten Kiels, schlägt die Erfindung somit ebenfalls vor, die Finne selbst an einem Kiel-Modul anzuordnen bzw. zu befestigten und das Kiel-Modul am Bootsrumpf zu befestigen. Die Befestigungsstellen des Kiel-Moduls auf beiden Sehen der Finne haben von der Längsachse des Querschnitts der Finne, die in der Regel parallel zur Bootslängsachse verläuft, einen größeren Abstand als die bisher verwendeten Befestigungen, der Finne direkt am Bootsrumpf. Das im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung vorgesehene Kiel-Modul, das auch als Kielaufnahme bezeichnet werden kann, erreicht somit eine bessere Verteilung der von einer Finne in den Bootsrumpf eingetragenen Belastungen in die Schiffstruktur. Insbesondere ergeben sich durch die erfindungsgemäße Maßnahme bei der Aufnahme der Belastung günstigere Hebeiverhältnisse, was zu geringeren Kräften an den Verbindungsstellen zur Bootsstruktur führt.
Gemäß noch einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst diese ein System mit zumindest zwei unterschiedlichen Kielvorrichtungen, die wahlweise und als Alternative zur jeweils anderen Kielvorrichtung in eine Ausnehmung bestimmter Grösse und Form eines Bootsrumpfs eingesetzt und eingebaut werden können. Vorzugsweise ist die Grösse und Form der Ausnehmung standardisiert, so dass sämtliche Kelvorrichtungen des entsprechenden Systems ohne weitere Anpassungsarbeiten in einen mit einer solchen Ausnehmung versehenen Bootsrumpf eingesetzt werden können. Sämtliche dieser Kielvorrichtungen eines Systems sollten hierzu mit einem Klei-Modul versehen sein, das aufgrund seiner Größe und Form in die Ausnehmung eingefügt und am Bootsrumpf befestigt werden kann. Vorzugsweise weisen diese zu einem erfindungsgemäßen System gehörende Kiel-Module in Bezug auf die Breiten- und Längenrichtung des Boots Abmaße auf, mit der sie die genannte Ausnehmung im Boot vollständig abdecken und im Bereich der Unterseite des Boot befestigt werden kann. Gegebenenfalls kann auch ein Adapter vorgesehen sein, mit dem ein Kielmodul an die Größe der Ausnehmung im Bootsrumpf angepaßt werden kann.
Jede der Kielvorrichtungen eines erfindungsgemäßen Systems wird über sein jeweiliges Kiel-Modul an der Struktur des Boots befestigt. Hierbei können auch Kielvorrichtung des Systems als Festkiel ausgebildet sein, wobei der Festkiel anstelle von einer als Hubkielvorrichtung ausgebildeten Kielvorrichtung in eine Boot eingebaut bzw. gegen eine solche ausgetauscht werden kann. Es können im System Fest- und Hubkielvorrichtungen mit Finnen und Ballastgewichten unterschiedlicher Größe, Gewicht und Länge vorgesehen sein.
Durch die mit der Erfindung möglichen einfachen Austauschbarkeit von Hub- und Festkielvorrichtung, ohne daß hierfür umfangreiche Anpassungsarbeiten am Bootsrumpf und dessen tragender Struktur ist es somit möglich, daß sich ein Bootsbesitzer zunächst für einen günstigen Festkiel entscheidet und nachträglich bei Bedarf sein Boot auf einen Hubkiel umrüstet. Derartige Austauschmöglichkeiten waren bisher nicht vorgesehen, erst recht nicht Austauschmöglichkeiten unter Vermeidung von Anpassungen des Boots selbst. Mit der Erfindung ist es zudem auf einfache Weise möglich, die Kiellänge durch Austausch einer Kielvorrichtung mit einer ersten Kiellänge gegen eine Kielvorrichtung mit einer hiervon abweichenden zweiten Kiellänge anzupassen.
Vorbekannte Festkiele waren bisher üblicherweise an einem an den Bootsrumpf angeformten Festkielstummel befestigt, der eine Anschlussfläche für den Festkiel aufweist, deren Form und Größe der Querschnittsfläche des Festkiels entspricht Der Festkiel wird durch Schraubverbindungen und/oder Verbolzungen, die durch die Anschlussfläche hindurchgeführt sind, am Festkielstummel angeflanscht. Ein Festkiel des Systems ist vorzugsweise schrauben- und bolzenfrei am Kiel-Modul befestigt, insbesondere kann der Festkiel am Kiel-Modul formschlüssig befestigt und/oder angeschweißt sein. Hierdurch lassen sich deutlich stärker belastbare Verbindungen erzielen als mit üblichen Schraubverbindungen.
Der in der beschriebenen Form am Kiel-Modul befestigte Festkiel ist über das Kiel-Modul am Bootsrumpf befestigt. Das vorzugsweise platten- oder kastenartige Kielmodul ist beidseits der Finne am Bootsrumpf befestigt. Die Befestigungsstellen des Kielmoduls auf beiden Seiten der Finne weisen vorzugsweise einen Abstand zueinander auf, der deutlich breiter ist zumindest dem zweifachen, vorzugsweise zumindest dem dreifachen und besonders bevorzugt zumindest dem vierfachen der maximalen Breite der Finne beträgt. Unter der Breite der Finne ist hierbei eine Erstreckungsrichtung vertikal zur Bootslängsachse und vertikal zur Längserstreckung der Finne zu verstehen. Erst das erfindungsgemäße Kiel-Modul, das zur Befestigung, vorzugsweise lösbaren Befestigung, der Finne am Boot vorgesehen ist, erlaubt eine Vergrößerung des Abstands der Befestigungsstellen der Finne am Boot von der Finne. Hierdurch kann im Vergleich zu vorbekannten Lösungen von Festkielen, die in der Regel ebenfalls mittels Befestigungsmitteln an einen Bootsrumpf angefügten sind, die Belastbarkeit der Befestigung der Finne gegen Bruch bei auf die Finne wirkenden Momente, wie sie beispielsweise bei Grundberührung entstehen, maßgeblich erhöht werden. Wie bereits ausgeführt wurde, geht diese markante Erhöhung der Belastbarkeit der Finne gleichzeitig einher mit einer nun auf vergleichsweise einfach gegeben Austauschbarkeit des Kiels. Zudem ergeben sich für Hersteller von Booten die Möglichkeit in Art eines Baukastensystems kostengünstig eine Vielzahl von unterschiedlichen Kielen anbieten zu können.
Gemäß noch einem weiteren Aspekt der Erfindung, der auch selbständige Bedeutung hat, wird die Aufgabe auch durch eine Finneneinrichtung für eine Hubkielvorrichtung gelöst, die mit einer Finne und daran angeordneter Finnenkopfplatte und Ballastkörper versehen ist, wobei eine tragende Struktur der Finne unter Verwendung von einem oder mehreren Profilen, vorzugsweise stranggezogenen Profilen erzeugt Ist. Als Profile kommen mit Vorteil Rohre in Betracht, die insbesondere parallel nebeneinander anliegend miteinander verbunden, vorzugsweise verschweißt werden. Die Profile sollten hierbei mit ihrer Längserstreckung zumindest näherungsweise parallel zur Längserstreckung der Finne ausgerichtet sein. Da die Finne aufgrund ihrer hydrodynamisch günstigen Form unterschiedlich breit ist, können zur Bildung einer tragenden Struktur für eine Finne mit Vorteil Profile unterschiedlicher Querschnittsformen und/oder -größen eingesetzt werden.
Eine derart gestaltete tragende Struktur für eine Finne lässt sich auf einfachere Weise als bisher beplanken, insbesondere da für die Beplankung keine Rücksicht auf eventuell tragende Eigenschaften der Beplankung genommen werden muß. Die Beplankung kann alleine aufgrund ihrer strömungstechnischen Eigenschaften ausgewählt und gestaltet werden.
Im Stand der Technik werden Finnen gewöhnlich aus mehreren Stegen aufgebaut, die beplankt werden. Dabei wird die Beplankung, bestehend aus Platten, an die gewünschte, in der Regel stromlinienförmigen Geometrie angepasst. Die Finne trägt das Gewicht des Balastkörpers und daher müssen die Stege und die Beplankung entsprechend dick dimensioniert werden. Die Beplankung ist im Stand der Technik selbst ein tragendes Element. Dies bringt aber Probleme bei der Fertigung mit, z.B. Schwierigkeiten bei der Anpassung der Beplankung an die Zielform oder Verarbeitung der letzten Seitenfläche, da die zu fertigenden Verbindungsstellen (z.B. Schweißnähte) nicht mehr zugänglich sind. Im Zusammenhang mit der Erfindung ist die Beplankung vorzugsweise ein für die Steifigkeit der Finne nicht oder höchstens gering relevantes Bauteil. Die Steifigkeit und Festigkeit der Finne ergibt sich im wesentlichen aus den vorzugsweise zumindest im wesentlichen parallel zur Hubrichtung und parallel zur Längsachse der Finne ausgerichteten Profilen.
Als Lösung schlägt die vorliegende Erfindung im weiteren dabei vor, die strukturellen Träger der Kielkonstruktion der Finne vorzugsweise aus stranggezogenen Profilen auszuführen und dabei bevorzugt auf industrieübliche Standardgrößen zurückzugreifen. Dies hat den Vorteil, dass dadurch die tragenden Konstruktionsteile der Finne kostengünstig und in praktisch jeder beliebigen Wandstärke, Durchmesser und Länge verfügbar sind. Weiterhin kann im Gegensatz zur Stegkonstruktion das Verbinden der Profile vor der Beplankung durchgeführt werden, was den Fertigungsablauf vereinfacht. Die Beplankung kann danach mit wesentlich dünnerem Material ausgeführt werden, weil die Beplankung keine tragende Eigenschaften mehr haben muss, sondern nur noch für Dichtzwecke benötigt wird. Dünnere Materialien können auch einfacher in die gewünschte Form gebracht werden. Als Profile kommen vorzugsweise im Querschnitt in sich geschlossene hohlzylindrische bzw. rohrförmige Profile in Betracht. Es können aber auch C-, T-, Doppel-T-, I- oder L-förmige Profile vorgesehen sein, wobei diese Aufzählung keine abschließende Aufzählung von im Zusammenhang mit der Erfindung verwendbaren Profilen darstellt.
Gemäß noch einem weiteren Aspekt der Erfindung, der auch selbständige Bedeutung hat, wird die Aufgabe auch durch einen Aufbau und Konstruktion umfassend einen Kielkasten und ein Führungsblock gelöst, wobei der Führungsblock und der Kielkasten eine Linearführung bilden, welche im eingefahrenen Zustand des Hubkiels von oben austauschbar ist.
Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung betreffen Insbesondere auch Schiffe, die mit der erfindungsgemäßen Hubkielvorrichtung versehen sind.
Im Zusammenhang mit der Erfindung kann jedes der angegebenen Merkmale eigenständige Bedeutung oder in Kombination mit einem oder mehreren der hier angegebenen Merkmale Bedeutung haben.
Die Erfindung wird anhand von in den Figuren rein schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert, es zeigen:

Fig. 1: eine erfindungsgemäße Hubkielvorrichtung;
Fig. 2: ein Längsschnitt durch die Hubkielvorrichtung aus Fig. 1;
Fig. 3: ein Querschnitt durch eine Kielaufnahme aus Fig. 1;
Fig. 4: Die Kielaufnahme aus Fig. 3 zusammen mit einem Teil einer Verriegelungseinrichtung.
Fig. 5: eine Detaildarstellung der unteren Ende einer in einer geschnittenen Detaildarstellung;
Fig. 6: eine Finnenkopfplatte der Hubkielvorrichtung aus Fig. 1;
Fig. 7: eine bevorzugte Ausführungsform eines Balastkörpers;
Fig. 8a-8c: tragende Strukturen für eine Finne;
Fig. 9: eine Kulissenplatte in einer Draufsicht
Fig. 10: eine Explosionsdarstellung einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Finneneinrichtung;
Fig. 11: die Finneneinrichtung aus Fig. 10 in einer teilweise geschnittenen Darstellung;
Fig. 12: eine alternative Ausführungsform der Finneneinrichtung aus Fig. 11 mit einem in die Finne integrierten Deformationselement;
Fig. 13: eine Führung für die Finne in einer Querschnittsdarstellung:
Fig. 14: ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Führung der Finne;
Fig. 15: eine Ausführungsform der Hubkielvorrichtung, bei der bei eingezogener Finne ein Formschluß zwischen dem Ballastkörper und der Kielaufnahme erzeugbar ist;
Fig. 16: eine Ausführungsform der Finnenkopfplatte mit einem Schweißkragen;
Fig. 17: die Finne mit einer Beplankung, die mit Verschweißungshilfen versehen ist:
Fig. 18: eine bevorzugte Ausführungsform des Kiel-Moduls;
Fig. 19: eine bevorzugte Ausführungsform einer in ihrer Position fixierbaren Finnenkopfplatte;
Fig. 20: eine Hebeeinrichtung, die mittels eines Loslagers mit der Finne verbunden ist.
Fig. 21-25: eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform, insbesondere eine weitere Verriegelungseinrichtung.

In den Fig. 1 und 2 ist eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Hubkielvorrichtung 1, die eine Finneneinrichtung 2 einschließt, dargestellt. Die Hubkielvorrichtung 1 ist an der Innenseite eines nur teilweise dargestellten Schiffsrumpfs eines Segelboots in nachfolgend noch näher erläuterter Weise befestigt. Vom Schiffsrumpf sind In Fig. 1 lediglich zwei mit Abstand zueinander angeordnete Längsspanten 3 der Struktur des Schiffsrumpfs dargestellt, an denen die Hubkielvorrichtung 1 befestigt ist und zwischen denen eine Finne 4 der zur Hubkielvorrichtung 1 gehörenden Finneneinrichtung 2 hindurchgeführt ist In der Darstellung von Fig. 1 sind weitere tragende Bauteile des Schiffsrumpfs, wie etwa weitere Längsspanten und Querspanten, sowie die Beplankung des Schiffsrumpfs nicht gezeigt
Die erfindungsgemäße Hubkielvorrichtung 1 weist eine in Fig. 1 gezeigte näherungsweise und - in Bezug auf ihre äußere Form - kastenförmige Kielaufnahme 5 auf, die auch als Kiel-Modul bezeichnet werden kann. Das Kiel-Modul 5 kann mittels Bolzen oder auf andere Weise am Schiffsrumpf befestigt sein kann. Alternativ kann die Kielaufnahme 5 auch einstückig in den Schiffsrumpf integriert sein, was insbesondere bei einem Kunststoffrumpf der Fall sein kann. Mittig in der kastenförmigen Kielaufnahme 5 ist eine als Kulisse fungierende Durchführung vorhanden, deren Querschnittsform zumindest näherungsweise einer Querschnittsform einer Finne der Hubkielvorrichtung entspricht. Die in Fig. 9 gezeigte Kulisse 7 ist in eine Kulissenplatte 6 eingebracht, die sich an der Unterseite der Längsspanten 3 befindet. Da die Finne 4 vorzugsweise eine hydrodynamisch günstig gestalkete Querschnittsform aufweisen sollte, hat auch die Kulisse 7 eine solche Querschnittsform, beispielsweise eine in etwa tropfenförmige Querschnittsform. Die Querschnittsformen der Kulisse 7 und der Finne 4 können identisch sein, wobei die Querschnitte sich nur bezüglich ihrer Größen insofern unterscheiden, daß die Finne 4 ohne beschädigt zu werden in der Kulisse 7 bewegt werden kann. Die Kulisse 7 kann mit einer umlaufenden als Dichtung fungierenden Manschette zur Abdichtung gegenüber der Finne gegen eindringendes Wasser versehen sein. Die erfindungsgemäße Hubkielvorrichtung 1 kann zudem mit einer Einrichtung zur Erkennung und Abführung von im Bereich der Kulisse 7 der Kielaufnahme eindringendem Wasser versehen sein, wobei vorzugsweise mittels einem oder mehreren nicht dargestellten Detektionsmitteln eindringendes Wasser erkannt und mittels einer ebenfalls nicht dargestellten Pumpe über eine Öffnung 8 der Kielaufnahme abgeführt werden kann.
Vom Rand der Kulisse 7 aus erstrecken sich allseitig Seitenwände der Kielaufnahme 5 nach oben. Die Kulisse 7 ist somit ohne Lücke allseitig von den Seitenwänden umgeben. Sowohl in Längsrichtung des Schiffsrumpfs als auch quer dazu sind jeweils zwei Seitenwände parallel zueinander ausgerichtet, wobei die Seitenwände 5a, 5b, die in Längsrichtung des Schiffsrumpfs verlaufen, die größere Länge haben.
In Bereich der Kielaufnahme 5, der die Kulisse 7 berandet, sind Durchgangslöcher 11 in den Berandungsbereich eingebracht, die mit nachfolgend noch näher erläuterten Zapfen, insbesondere konisch geformten Zapfen, der Finneneinrichtung zusammenwirken.
Wie Fig. 3 auch zu entnehmen ist, ist bei der hier wiedergegebenen bevorzugten Ausführungsform der Kielaufnahme 5 diese nicht direkt mit dem Schiffsrumpf, sondern nur über zusätzliche Längsspanten 3 und über eine darunterliegende Kulissenplatte 6 mit dem Schiffsrumpf verbunden. Dies verleiht der Aufnahme weitere Stabilität. Die Befestigung der Kielaufnahme 5 (Kiel-Modul) kann hierbei auch formschlüssig mit dem Rumpf erfolgen und/oder gegebenenfalls unter Einsatz von an den Längsspanten 3 befestigten Knotenblechen 12.
Die Kielaufnahme 5 sollte mit einer Verriegelungseinrichtung 14 versehen, die vorzugsweise mehrere in gleicher Weise aufgebaute Riegeleinrichtungen aufweist, die insbesondere in den Fig. 21-25 dargestellt sind und nachfolgend noch näher erörtert werden. Die Verriegelungseinrichtung kann zudem mit einem oder mehreren Detektionsmitteln versehen sein, mit denen sich die Positionen der Riegel 71 überwachen lassen. Dies kann insbesondere dazu genutzt werden, um vor einer Verfahrbewegung der Finneneinrichtung 2 festzustellen, ob die Riegel 71 geöffnet sind und damit keine Gefahr einer Kollision zwischen den Riegeleinrichtungen und der Finne 4 besteht Sofern zumindest ein Riegel sich in seiner Verschlusssposition befindet, kann eine nicht näher dargestellte Steuerung eine Verfahrbewegung der Finne 4 nicht freigeben bzw. verhindern.
Die Riegel 71 sind dazu vorgesehen, auf die nachfolgend näher beschriebene Finnenkopfplatte 20 von oben zu drücken, um diese im ausgefahrenen Zustand der verfahrbaren Finneneinrichtung 2, die auch als Hubkiel bezeichnet werden kann, zu arretieren und mit Kraft zu fixieren. Gleichzeitig kann von der Verriegelungseinrichtung, insbesondere von den Riegeln 71, auch eine Vorspannung auf die Finnenkopfplatte 20 ausgeübt werden, um diese in der Kielaufnahme 5 zu zentrieren und spielfrei zu lagern.
Schliesslich weist die Hubkielvorrichtung 1 die in den Figuren 1 und 2 gezeigte Finne 4 mit an sich bekannter Querschnittsform auf, an deren unteren Ende ein Ballastkörper 24 befestigt ist. An ihrem oberen Ende geht die Finne in die Finnenkopfplatte 20 über. Der Ballastkörper 24, die Finne 4 sowie die Finnenkopfplatte 20 bilden somit eine bauliche Einheit. Der Ballastkörper 24 kann formschlüssig auf das untere Ende der Finne 4 aufgeschoben und von diesem getragen sein. Die Finne und der Ballastkörper können hierzu beispielsweise mit einer profilierten Führung 25, beispielsweise eine im Querschnitt T-förmige Führung versehen sein, wie dies in den Fig. 10 und 11 gezeigt ist Die Finne 4 ist hierbei mit ihrem Führungsteil 25a in den Führungsteil 25b des Ballastkörpers eingeschoben. Durch einen formschlüssigen Anschlag am Ende des Führungsteils 25b ist die Position der Finne auf dem Ballastkörper 24 vorbestimmt. Da die aufgeschobene Finne 4 die Führung des Ballastkörpers 24 nicht vollständig ausfüllt ist ein zusätzliches Ballastkörpertell 26 hinter die Finne 4 in den Führungsteil 25b eingeschoben. Zusätzlich kann das Ballastkörperteil 26 den Ballastkörper 24 Insoweit ergänzen, dass beide gemeinsam die für den Ballastkörper gewünschte äußere Form ergeben. Als zusätzliche Befestigung für den Ballastkörper an der Finne 4 können Haltebolzen vorgesehen sein, mit denen sich eine zusätzliche Sicherung des Ballastkörpers und eine zusätzliche Aufnahme von Haltekräften erzielen lassen. Vorzugsweise sollte aber der größere Teil der Haltekräfte durch die zuvor genannte formschlüssige Verbindung getragen werden.
Die in Fig. 6 dargestellte bevorzugte Ausführungsform einer Finnenkopfplatte 20 hat eine zumindest näherungsweise plattenförmige äußere Form, die von Seitenwänden 20a, 20b der Finnenkopfplatte 20 gebildet wird. Die längere Seite 20a der Finnenkopfplatte ist dabei im wesentlichen parallel zur Längsachse des Boots und in Längsrichtung des Schiffsrumpfs ausgerichtet. Sowohl die Oberseite als auch die Unterseite sind mit Vorteil ebene Flächen. In Fig. 6 ist die Finnenkopfplatte 20 mit abgenommener oberer Platte dargestellt, welche die Oberseite der Finnenkopfplatte ausbildet. An der sonst zumindest im wesentlichen ebenen Unterseite der Finnenkopfplatte 20 befinden sich Zapfen 29, die bei abgesenkter Finne 4 zur passgenauen Anordnung in den Durchgangslöcher 11 der Kielaufnahme 5 vorgesehen sind. Die konisch geformten Zapfen 29 weisen eine Länge auf, die vorzugsweise größer als die Länge der vorzugsweise ebenfalls konischen Durchgangslöcher 11 der Kielaufnahme 5 sind, wodurch eventuell in den Durchgangslöchern 11 durch Wasser eingebrachter Schmutz aus den Bohrungen heraus gedrückt wird.
In Fig. 1 ist ferner eine rechteckförmige Kielbox 30 zu erkennen, die oberhalb der Kielaufnahme 5 angeordnet ist und die eine Kielboxdeckplatte 31 aufweist. Mit der Kielboxdeckplatte 31 ist die Kielbox 30 an der Unterseite eines Decks 32 des Schiffsrumpfs befestigt. Innerhalb der Kielbox 30 befindet sich eine Hebeeinrichtung 33, die beispielsweise als hydraulischer Hubzylinder ausgebildet sein kann. Der Hubzylinder kann sich hierbei gegen die Unterseite des Decks 32 des Schiffs abstützen, wobei der Kolben des Hubzylinders mit der Finne in nicht näher dargestellter Weise verbunden ist, um die Finne 4 und den Ballastkörper 24 aus dem Rumpf aus oder in ihn hinein zu fahren. Wie in Fig. 2 dargestellt ist sind zwei Führungsblöcke 34 mit der Finnenkopfplatte 20 verbunden, die an der Innenseite der Kielbox 30 an deren Seitenflächen flächig anliegen, und zur bzw. als Führung der Finne 4 an der Kielbox 30 bei Hubbewegungen der Finne 4 dienen. Die Führungsblöcke sind mit Ausnehmungen versehen, in die in der oberen Endlage der Finneneinrichtung 2 Führungszapfen 35 der Kielboxdeckplatte 31 eingreifen und hierdurch eine vordefinierte Endlage der Finneneinrichtung sichern. Zudem können die in die Führungsblöcke 34 eingreifenden Führungszapfen 35 als formschlüssige Sicherung für einen Crashfall im eingefahrenen Zustand der Finneneinrichtung dienen. Die Führungsblöcke 34 können als austauschbares Verschleißteil ausgebildet sein und zumindest im Kontaktbereich mit der Kielbox 30 einen im Vergleich zur Kielbox 30 weicheren Werkstoff und/oder einen Werkstoff mit niedrigem Reibungskoeffizienten und guten Gleiteigenschaffen aufweisen, beispielsweise POM (Polyoxymethylen).
Fig. 7 zeigt stark schematisiert eine bevorzugte Ausführung des Ballastkörpers 24: Der vordere Bereich ist als Deformationszone ausgeführt, die auch als Knautschzone 24a bezeichnet werden kann. Dies hat den Vorteil, dass bei einem Crash zumindest ein Teil der Crashenergie schon vom Ballastkörper aufgenommen werden kann. Die Knautschzone kann beispielsweise durch eine Struktur mit - für den Crashfall - vorbestimmter plastischer Verformbarkeit, ausgebildet sein. Die Deformations- oder Knautschzone weist somit eine leichtere Verformbarkeit auf, als der in Fahrtrichtung hinter ihr liegende Teil des Ballastkörpers.
In den Fig. 8a, 8b, 8c sind bevorzugte Ausführungsformen von Strukturen der erfindungsgemäßen Finne 4 dargestellt. Hier sind längliche Profile mit vorbestimmten Querschnittsformen, wie beispielsweise Rohre, T-, I- oder andere Profilformen, im inneren der Finne angeordnet, parallel zueinander ausgerichtet und miteinander verbunden. Die Profile können Insbesondere stranggezogen, gepresst, gewalzt oder extrudiert sein. Vorzugsweise sind die Profile hintereinander gereiht und einander benachbarte Profile liegen gegeneinander an. Die Profile sind hierbei mit ihrer Längsachse vorzugsweise zumindest in etwa parallel zur Längserstreckung der Finne ausgerichtet, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist. Es können sowohl Profile mit unterschiedlicher als auch solche mit gleicher Querschnittsform verwendet werden, um die tragende Struktur für eine Finne zu bilden. Hierbei ist es zweckmässig, die Querschnittsgröße der verwendeten Profile an die jeweilige Breite der Finne anzupassen, die die Finne an der Stelle aufweist, an der das jeweilige Profil in der Finne benutzt wird. An breiteren Stellen können somit Profile mit größerem Querschnitt und an dünneren Stellen der Finne Profile mit entsprechend geringerem Querschnitt eingesetzt werden. Anstelle von nur einem Profil an einer bestimmten Stelle der Finne, das im wesentlichen eine Querschnittsbreite aufweist, die in etwa der Breite der Finne 4 entspricht, ist es auch denkbar, dass an einer oder mehreren Stellen der Finne 4 in Bezug auf deren Breitenrichtung zwei oder mehr Profile nebeneinander angeordnet sind und auf diese Weise die tragende Struktur für die (jeweilige) Finnenbreite gebildet wird.
Die Verbindungen können als Schweißverbindungen ausgebildet sein. Rohre 37 als Profile können gemäß Fig. 8a mittels parallel zur Längsrichtung der Rohre verlaufende Längsschweißnähten 38 miteinander verbunden sein. Eine weitere Möglichkeit besteht, wie in Fig. 8b dargestellt ist, zwischen zwei Rohren 37 jeweils mindestens ein, vorzugsweise auf jeder der beiden Seiten der Rohre 37 mindestens ein, Knieblech 39 anzuordnen und das eine oder die mehreren Kniebleche 39 an jedem der Rohre mittels Schweißnähten zu verbinden. Die Rohre 37 sind hier somit über die Kniebleche 39 miteinander verbunden. In einem dritten Beispiel (Fig. 8c) für eine Verbindung der Rohre 37 oder anderer Profile, können Längsbleche 40, die parallel zu den Rohren 37 verlaufen, an die Rohre 37 angeschweißt sein.
In Fig. 5 ist eine mögliche Befestigung der Rohre 37 am Ballastgewicht dargestellt Hierzu kann eine Befestigungsplatte 10 vorgesehen sein, die durch geeignete Befestigungsmittel 9 am Ballastgewicht befestigt wird. Die Befestigungsplatte 10 kann an ihrer Oberseite mit den Querschnittsflächen der Rohren 37 entsprechenden Schweisszentrierungen 15 versehen sein, auf die die Rohre 37 aufgesetzt werden, diehierdurch für die aussen zwischen den Rohren 37 und der Befestigungsplatte 10 erfolgenden Schweissungen positioniert sind.
Ausgehend von einer in die Kielbox 30 eingezogenen Finne 4, kann diese durch Betätigung der Hebeeinrichtung 33 aus dem Schiffsrumpf abgesenkt werden. In der Endposition nach der Absenkung befindet sich die Finnenkopfplatte 20 innerhalb der Kielaufnahme 5 (Kiel-Modul). Hierbei werden die Zapfen 29 der Finnenkopfplatte 20 in den Durchgangslöchern 11 der Kielaufnahme 5 angeordnet. Bei einer Betätigung der Verriegelungseinrichtung werden durch geeignete Verriegelungselemente, wie beispielsweise durch einen oder mehrere per Zylinder und Kolben betätigbare Verriegelungsbolzen, wie sie in der DE 10 2011 113 561 A1 offenbart sind, in dieser unteren Endposition fixiert. Hierdurch wird die Finnenkopfplatte 20 - und damit die Finne 4 und der Ballastkörper 24 - in dieser Endposition fixiert und gehalten. Die Kraft, die zur Verriegelung der Finnenkopfplatte 20 bzw. der Finne 4 und des Ballastkörpers 24 erforderlich ist, wird vorzugsweise auf mehrere Verriegelungselemente verteilt und damit das Risiko eines vollständigen Versagens der Verriegelungsvorrichtung minimiert. Eine bevorzugte Ausbildung von Verriegelungselemente wird nachfolgend noch erörtert.
Die Verriegelungsvorrichtung sollte mit Vorteil Verriegelungskräfte auf die Finnenkopfplatte ausüben, die eine möglichst große Kraftkomponente parallel zur vorgesehenen Bewegungsrichtung der Finne aufweisen. Hierdurch muss weder die Hebeeinrichtung, die bevorzugt als hydraulischer Zylinder ausgeführt wird, noch die im Stand der Technik häufig vorgefundene Anordnung von seitlichen Führungsschienen, überdimensioniert werden, um die Kräfte bei einem Crash abzufangen. Dies ermöglicht eine einfachere und kosteneffizientere Bauweise.
Die Oberseite der Finnenkopfplatte 20 kann vorzugsweise auch mit daran angeordenten Passungselementen für die sichere Lagerung des Kiels in eingefahrenem Zustand verwendet werden. Als Gegenlager dient hierbei die Kielboxdeckplatte 31.
Im Folgenden werden alternative Ausführungsformen zu bereits erörterten Ausführungsformen der Erfindung beschrieben. Für funktional gleiche Elemente werden identische Bezugszeichen benutzt, auch wenn diese konstruktiv nicht identisch sein sollten. Zur Vermeidung von Wiederholungen werden bei den alternativen Ausführungsformen im wesentlichen nur die Unterschiede zu den bereits beschriebenen Ausführungsformen erörtert.
In Fig. 12 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für den konstruktiven Aufbau einer Finne 4 dargestellt. Hier ist die Finne 4 über ein Deformationselement 44 mit der Hebeeinrichtung 33 verbunden, wobei gemäß Fig. 12 eine bevorzugte Ausführungsform des Deformationselements 44 als Einschub in eine Finne 4 ausgebildet sein kann. Zur Wirkverbindung des Deformationselements 44 mit der Hebeeinrichtung 33 können beide im Bereich des unteren Endes mittels eines Bolzens 45 miteinander verbunden sein Das Deformationselement 44 kann beispielsweise als Hohlkörper ausgebildet sein. Im Ausführungsbeispiel von Fig. 12 weist das Deformationselement näherungsweise eine U-Form mit zwei parallel zur Hubrichtung der Hebeeinrichtung 33 verlaufenden Schenkeln auf, die über einen sich im Bereich des unteren Endes der Finne befindenden und querverlaufenden Verbindungsschenkel miteinander verbunden sind. Die geometrische Form des Verbindungselements kann auch als ein innen hohl ausgebildeter Flachstahl beschrieben werden, der an seinem oberen Ende an der Finnenkopfplatte 20 der Finne 4 befestigt ist, beispielsweise durch eine Schweißverbindung. Im Ausführungsbeispiel ist das Deformationselement 44 in der Finne 4 innerhalb eines der Rohrprofile 37 angeordnet, durch das auch die Hebeeinrichtung 33 verläuft. Das Deformationselement ist an seinem oberen Ende mit dem Rohrprofil 37 verschweißt und ist sonst mit Abstand zum Rohrprofil 37 angeordnet, so daß das Rohrprofil 37 eine bei Bedarf eintretende Verformung des Deformationselements nicht behindert. Das Deformationselement 44 weist zudem über seine Länge verteilt mehrere Sollknickstellen 44a auf, die beispielsweise als Durchmesser- und/oder Wandstärkenreduzierungen ausgebildet sein können. Durch das Deformationselement 44 sind Stöße insbesondere in Längsrichtung der Finne 4 aufnehmbar, bei denen sich das Deformationselement 44 aufgrund einer Überbeanspruchung in im wesentlichen der Längsrichtung des Deformationselements 44 in vorbestimmter Weise verformt, um hierdurch Crashenergie zu absorbieren. Durch diese Energieaufnahme wirkt das in der Finne angeordnete Deformationselement als Mittel zur Unterbrechung oder zumindest Reduzierung einer Kraftweiterleitung von der Finne 4 zur Hebeeinrichtung 33, mit dem eine mögliche Beschädigung der Hebeeinrichtung 33 und weiteren Bauteilen des Schiffs verhindert wird.
In Fig. 13 ist eine alternative Ausführungsform für eine Finnenführung 46 gezeigt. Hier ist die Finne in einer der Querschnittsform der Finne entsprechenden Finnenführung 46 geführt, die als Kulisse ausgeführt ist. Die Finne 4 wird somit über die seitlich und beidseits von der Finne angebrachte Finnenführung 46 in der Kielaufnahme 5 zentriert. Durch die zentrische Führung kann beim Verfahren der Hubkielvorrichtung 1 das bei vorbekannten Hubkielvorrichtungen vorkommende Anschlagen der Finne 4 an der Kielaufnahme 5 und eine daraus resultierende Beschädigung von Bauteilen der Hubkielvorrichtung vermieden werden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Finnenführung 46 kann die Führung in die Kielaufnahme 5 integriert sein.
In Fig. 13 sind mehrere, als Führungsbolzen 47 ausgebildete, Führungselemente dargestellt, von denen jedes mit einem vorgespannten Federelement 49 gegen die Finne 4 anliegt und gegen diese gedrückt wird. In Bezug auf den in Fig.13 gezeigten Querschnitt durch die Kielaufnahme 5 und die Finne 4 befinden sich Führungsbolzen 47 in Ausnehmungen der Kielaufnahme 5 im Bereich der beiden Stirnseiten der Finne 4, wobei an der vorderen - also der in Fahrtrichtung zeigenden - Stirnseite der Finne 4 auf jeder Seite der Finne zwei Führungsbolzen 47a, 47b und mittig zu diesen, ein dritter Führungsbolzen 47c angeordnet sind, wobei der mittige Führungsbolzen 47c mit der Längsachse des Querschnitts der Finne 4 fluchtet. Im Bereich der - in Bezug auf die Fahrtrichtung - hinteren Stirnseite der Finne 4 sind symmetrisch zur Längsachse der Finne 4 auf jeder Seite der Finne 4 jeweils ein Führungsbolzen 47d, 47e angeordnet. Die Vorspannkraft jedes Federelements 49 kann mittels einer Vorspannmutter 48 eingestellt werden, wobei durch ein Hineindrehen der Vorspannmutter in Richtung auf die Finne 4 die Vorspannkraft erhöht wird. Mit einer solchen Lösung kann eine kostengünstige und trotzdem sehr exakte Führung erzielt werden, bei der eine Verkantung der Finne 4 weitestgehend vermieden werden kann. Mittels den verstellbaren Führungselementen kann eine Zentrierung der Finne in Bezug auf eine vorgesehene Soll-Längsachse der Finne 4 vorgenommen werden.
In Fig. 25 ist eine weitere alternative Ausführungsform der Finnenführung 46 dargestellt, die insbesondere als Alternative für eine Führung der Finne 4 in deren - in Bezug auf den Finnenquerschnitt und in Fahrtrichtung des Boots gesehen - hinteren Bereich vorgesehen ist. Die Finnenführung 46 weist hier im hinteren Bereich der Finne 4 nahe dem spitz zulaufenden Ende auf beiden Seiten der Finne federlelastisch gegen die Finne anliegende und um jeweils eine Achse drehbare Rollen 85 auf. Hierzu ist jede Welle 86 der beiden an federelastisch gegen die Finne vorgespannte Bügeln 87 angebracht. Die Bügel 87 sind hierzu auf einer Oberseite der Kielaufnahme 5 und damit im Inneren der Kielbox befestigt. Mit der federelastischen Vorspannung kann einerseits eine die Zentrierung der Finne 4 in der Kulisse unterstützende Wirkung erzielt werden. Andererseits kann bei Schlägen gegen die Finne 4 bzw. gegen den Ballastkörper, wie sie beispielsweise bei Grundkontakt entstehen, eine dämpfende Wirkung erzielt werden.
Im Bereich des hinteren, spitz zulaufenden, Endes des Querschnitts der Finne 4 ist diese in einem Gleitblock 88 geführt, der sich ebenfalls . Auch der Gleitblock 88 kann an Bügeln 89 befestigt sein, die den Gleitblock 88 federelastisch gegen die Finne drücken. Der Gleitblock weist einen Einschnitt 90 mit einem Querschnitt auf, der dem hinteren Querschnittabschnitts der Finne 4 entspricht. Hierdurch ist es möglich, auch diesen Teile der Finne in der Kulisse zu führen, insbesondere auch dann, wenn Kräfte gegen die Finne 4 in Richtung auf das hintere Ende der Finne drücken, wie dies ebenfalls bei Grundberührungen der Fall sein kann. Der Gleitblock 88 kann als Verschlelssteil ausgebildet sein, der insbesondere nach einem Kolliisionsfall der Finne mit geringem Aufwand ausgetauscht werden kann.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann die Führung unter der Kielaufnahme 5 angeordnet sein. Hierzu können mehrere Rollen 52 vorgesehen sein, die unter einer Vorspannkraft gegen die Finne 4 anliegen. Wie aus Fig. 14 hervorgeht, kann jede der Rollen 52 hierzu von einem Biegehalter 51 aufgenommen sein, wobei die Rolle 52 hierbei an einem Halteschenkel 51a des Biegehalters 51 drehbar angebracht ist. Der Halteschenkel 51a ist hierbei einstückig mit einem um ca. 90° gegenüber dem Halteschenkel abgewinkelten Befestigungsschenkel 51 b des Biegehalters 51 verbunden und kann sich in Bezug auf den Befestigungsschenkel 51b elastisch auslenken lassen. Der zwischen dem Befestigungsschenkel 51 b und dem Halteschenkel 51a eingeschlossene Winkel kann in Abhängigkeit von der gewünschten Vorspannkraft variabel sein. Mit dem Befestigungsschenkel 51 b ist der Biegehalter 51 an der Unterseite der Kielaufnahme 5 angebracht, beispielsweise mittels Befestigungselementen wie Schrauben oder Nieten. In anderen Ausführungsformen kann die Biegehalterung 51 und die Kielaufnahme 5 auch eine Einheit bilden, der Biegehalter 51 ganz oder teilweise einstückig mit der Kielaufnahme 5 verbunden sein. Diese Ausführungsformen haben den Vorteil, daß Reparaturen und Wartungsarbeiten aufgrund der guten Zugänglichkeit ohne großen Aufwand durchgeführt werden können.
In Fig. 15 ist eine alternative Ausführungsform dargestellt, die vor allem beim Trockenfallen des Schiffs Vorteile mit sich bringt. So sind bei dieser Ausführungsform der Ballastkörper 24 und die Kielaufnahme 5 derart ausgebildet, daß beim Trockenfallen die Kielaufnahme 5 formschlüssig auf dem Ballastkörper 24 aufsitzt. Dies kann, wie es in Fig. 15 gezeigt ist, beispielsweise dadurch realisiert sein, daß der Ballastkörper 24 einen schräg ausgeführten Aufsatz 53a aufweist, der in flächige Anlage gegen eine dazu entsprechende Negativform 53b der Kielaufnahme 5 kommt. Hierdurch drückt das Gewicht des Schiffs vom Ballastkörper 24 aus direkt auf die gegen den Ballastkörper 24 flächig aufliegende Kielaufnahme 5, wodurch Belastungen in die Kielaufnahme 5 und von hier in den Rumpf des Schiffs geleitet werden. Bei vorbekannten Lösungen lagert beim Trockenfallen das Schiff in der Regel ebenfalls auf dem Ballastkörper, über den dann allerdings die Gewichtskraft auf die Hebeeinrichtung und von dieser ausgehend dann in das Deck eingeleitet wird. Hierbei ist es schon zu Schäden an der Hebeeinrichtung und/der dem Deck gekommen, was durch die bevorzugte erfindungsgemäße Ausführungsform vermieden werden kann. Da die Kielaufnahme 5 vorzugsweise mit der gesamten Schiffsstruktur verbunden ist, werden bei der bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform die Belastungen vor allem unter zumindest weitestgehender Vermeidung des Decks in die gesamte Schiffstruktur geleitet und hier aufgenommen. Diese Ausführungsform bringt zudem den weiteren Vorteil mit sich, daß die Finneneinrichtung 2 bei zu Wasser gelassenem Schiff in eingefahrenem und verankertem Zustand der Finneneinrichtung 2 spielfrei gelagert werden kann. Da der Ballastkörper 24 aufgrund seiner Formgebung und die der Kielaufnahme 5 bei seiner Anlage gegen die untere äußere Kielaufnahme 5 formschlüssig anliegt, können eventuell auftretende Stöße des Ballastkörpers 24 gegen die Kielaufnahme zusammen mit der damit verbundenen Gefahr einer Beschädigung der Kielaufnahme vermieden werden. Um die Hebeeinrichtung und Hydraulik zu entlasten, kann vorgesehen sein, daß die eingefahrene Finne 4 mittels einer Halteeinrichtung, vorzugsweise einem Handrad, fixierbar ist.
In Fig. 16 ist eine bevorzugte Ausführungsform der Finnenkopfplatte 20 dargestellt, die hier über einen nach oben aus der Oberseite der Finnenkopfplatte herausragenden Schweißkragen 54 verfügt, dessen geometrischer Verlauf in etwa dem Querschnitt der innerhalb der Finne 4 verwendeten Profile 37 entspricht. Der Schweißkragen 54 soll eine zu große Wärmeabfuhr beim Zusammenschweißen der Profile 37 mit der Finnenkopfplatte 20 verhindern und ist deshalb als eine von der Oberseite der Finnenkopfplatte 20 abstehende Materialerhebung ausgebildet. Vorzugsweise verfügt der Schweißkragen über eine angearbeitete Schweißfase 55, die zur Vorbereitung der Schweißnaht dient.
Um die Verschweißung der Beplankung der Finne 4 mit innerhalb in der Beplankung liegenden und der Finne 4 Stabilität verleihenden Profilen 37 zu erleichtern, kann die Beplankung mit den in Fig. 17 gezeigten außenliegenden länglichen Ausformungen 62 versehen sein, die zur Verschweißung genutzt werden. Einzelne Ausformungen 62 können hierbei strichlinienartig hintereinander und parallel zur jeweiligen Längsachse des Rohrprofils 37 angeordnet sein, für dessen Verschweißung mit der Beplankung 4a es vorgesehen ist. Die Ausformungen 62 befinden sich hierbei mit Vorteil an den Stellen auf der Außenseite an der Beplankung 4a, an denen die Profile 37 gegen die Innenseite an der Beplankung 4a anliegen. Durch die Ausformungen 62 kann einerseits die Erzeugung der Verschweißung erleichtert werden, da die Ausformungen 62 als Orientierung dienen, an welchen Stellen die Verschweißungen vorzunehmen sind. Zudem helfen die als Materialansammlungen ausgebildeten Ausformungen 62 eine zu starke flächige Wärmeausdehnung und damit auch Wärmeverzug In der Beplankung 4a zu vermeiden.
Die in Fig. 19 gezeigte bevorzugte Lösung bringt den Vorteil mit sich, daß ein Schiff für Wartungs- oder Reparaturarbeiten an der Hubkielvorrichtung 1, nicht wie es bisher erforderlich war, trockenfallen muß. Hierzu wird die Finnenkopfplatte 20 im eingefahrenen Zustand der Hubkielvorrichtung fixiert. Eine bevorzugte Möglichkeit hierfür kann ein Handrad 57 vorsehen, mit dem eine von oben In ein Innengewinde der Finnenkopfplatte 20 eingeschraubte und durch die Kielboxdeckplatte 31 durchgeführte Gewindespindel 58 angetrieben wird. Mit dem Handrad 57 kann somit die Finne 4 auch bei im Wasser befindlichem Schiff in den Rumpf eingefahren werden. Zudem kann durch die Fixierung der Finnenkopfplatte 20 die Hebeeinrichtung 33 entlastet werden. Schließlich ist hierdurch eine Möglichkeit gegeben, die Hebeeinrichtung 33 bei Bedarf aus- und wieder einzubauen.
Vorbekannte Hubeinrichtungen sind meistens starr am Deck und mit der Finne 4 verbunden. Bei einem Crash oder bei einer normalen Auslenkung des Kiels kommt es durch den starren Einbau zu Krafterhöhungen, was zu Schäden an der Hubkielvorrichtung 1 führen kann. Um hier eine Verbesserung zu erzielen wird in einer in Fig. 20 dargestellten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgeschlagen, daß die Hebeeinrichtung 33 über ein Kardangelenk 59 mit einem Rutschelement 60 verbunden ist, wodurch ein loser Lagersitz (Loslager) hergestellt werden kann. Beim Hebevorgang der Finne 4 sitzt das Rutschelement 60 auf der Kielboxdeckplatte 31 auf. Bei einer ungewollten, zum Beispiel durch einen Crash verursachte Bewegung der Finne 4 in Richtung Deck, wird das Rutschelement 60 durch ein über dem Rutschelement 60 sitzendes Anschlagelement 61 begrenzt. Das Rutschelement 60 wird durch das Anschlagelement 61 abgelenkt und die Finne 4 kann sich frei in Richtung Deck bewegen.
In Fig. 21 ist schließlich eine bezüglich der Ausgestaltung der Verriegelungsvorrichtung bevorzugte weitere erfindungsgemäße Ausführungsform gezeigt, Bei dieser Ausführungsform sind schwenkbare Riegel 71 einer Riegeleinrichtung 70 vorgesehen, mit denen die Finnenkopfplatte 20 erfasst und verriegelt werden kann. Die im Ausführungsbeispiel vier Riegeleinrichtungen 70 sind identisch aufgebaut Im Ausführungsbeispiel von Fig. 21 sind insgesamt vier Riegel 71 vorgesehen, von denen jeder sich in einem der Eckbereiche der Finnenkopfplatte befindet. In anderen Ausgestaltungen der Erfindung kann auch eine andere Zahl an Riegeln 71 vorgesehen sein und oder Riegel 71, die an anderen Stellen auf die Finnenkopfplatte einwirken. Wie insbesondere in Fig. 22 zu erkennen ist, sind die als Schwenkriegel 71 ausgebildeten Riegel um eine untere zumindest näherungsweise horizontal ausgerichtete Schwenkachse schwenkbar, die sich durch jeweils eine horizontal ausgerichtete Achse 72 ergibt, auf der die Riegel jeweils mit einem Gleitlager angeordnet sind. In Bezug auf die vorgesehene zumindest im wesentlichen vertikal ausgerichtete Bewegunsachse der Finne 4 und Finnenkopfplatte 20, befinden sich diese Schwenkachsen der Schwenkriegel 71 unterhalb der sich in ihrer unteren Endposition befindenden Finnenkopfplatte 20.
Die Riegel 71 sind an ihrem oberen Ende jeweils an einem von mehreren Hydraulikzylindern 73 angelenkt, die sowohl Druck- als auch Zugkräfte auf den Riegel ausüben können, um den jeweiligen Riegel 71 sowohl im als auch gegen den Uhrzeigersinn schwenken zu können. Jedem Riegel 71 ist dabei vorzugsweise (nur) ein Hydraulikzylinder zugeordnet. Die Hydraulikzylinder 73 sind mit ihrem dem Riegel 71 abgewandten Ende an einer als Kiel-Modul 75 ausgebildeten Kielaufnahme 5 angeordnet und stützen sich an dieser ab. Die Riegel 71 werden somit um einen sich durch den Abstand der jeweiligen Anlenkstelle der Hydraulikzylinder 73 an den Riegeln 71 von der jeweiligen Schwenkachse 72 sich ergebenden Hebel um die Schwenkachse gedreht. Die Schwenkriegel 71 können durch angetriebene Bewegungen in zwei Endpositionen bewegt werden, nämlich in die in Fig. 22 gezeigte Freigabeposition sowie in die in den Fig. 23 und 24 gezeigte Verriegelungsposition. In ersterer gibt der jeweilige Riegel die Finnenkopfplatte 20 frei, in der Verriegelungsposition ist ein Randbereich der Finnenkopfplatte 20 in einer nutförmigen Ausnehmung 74 des jeweiligen Riegels 71 angeordnet. Der Riegel 71 umfasst somit mit der nutförmigen Ausnehmung 74 die Finnenkopfplatte 20 der Finneneinrichtung, die sich hierbei in der vollständig ausgefahrenen und damit abgesenkten Position befindet. In der Verriegelungsposition sollte die Anlenkstelle des Hydraulikzylinders In Bezug auf eine durch die Schwenkachse verlaufende Vertikale vorzugsweise über die Vertikale hinweggeführt sein, so daß sich die Befestigung des Hydraulikzylinders 73 am Kiel-Modul 75 und die Anlenkstelle auf unterschiedlichen Seiten der jeweiligen Vertikale befinden.
Wie in der Darstellung von einem der Riegel 71 in Fig. 25 zu entnehmen ist, weist dessen nutförmige Ausnehmung 74 eine obere Begrenzungsfläche auf, die sich durch drei hintereinander angeordnete Teilflächen ergibt. Ausgehend vom Nutgrund hin zur offenen Seite der Ausnehmung 74 handelt es sich um eine Ausgleichsfläche 76, an die sich eine Auflagefläche 77 und an diese eine Fangläche 78 anschließt. Die Fangfläche 78 ist nach oben geneigt, so daß sich die Öffnungsweite der Ausnehmung 74 von der Auflagefläche 77 aus hin zur Öffnung vergrößert. Die Auflagefläche 77 ist in der Verriegelungsposition vorzugsweise im wesentlichen horizontal ausgerichtet. Die Ausgleichsfläche 76 ist in der Darstellung von Fig. 25 ausgehend von Auflagefläche 77 nach unten, d.h. zum Nutgrund hin, geneigt, so daß sich die Höhe der nutförmigen Ausnehmung 74 zum Nutgrund verkleinert.
Gegenüber dieser Flächen 76, 77, 78 befindet sich in der Nut eine untere Begrenzungsfläche der Ausnehmung 74, die im Öffnungsbereich der Ausnehmung als Teil der Begrenzungsfläche eine Auswerferfläche 79 aufweist. Die Ausrichtung der Auswerferfläche ist hierbei derart gestaltet, daß sie bei einer Schwenköffnungsbewegung des Riegels von der verriegelten Endposition hin zur Freigabeposition in Anlage gegen die Unterseite der Finnenkopfplatte 20 gelangt. Der Riegel 71 kann hierbei nur in seine Freigabeposition gelangen, wenn er hierbei bei seiner Schwenkbewegung die Finnenkopfplatte 20 geringfügig nach oben anhebt. Diese Situation ist in Fig. 22 dargestellt. Da sämtliche Riegel diese Bewegung vorzugsweise gleichzeitig ausführen sollten, wird die Finnenkopfplatte von sämtlichen Riegeln 71 gleichzeitig angehoben und hierdurch aus dem Formschluß zwischen den Zapfen mit ihren Ausnehmungen freigegeben.
Bei der Schwenkbewegung von der Freigabeposition in die in den Fig. 23 und 24 gezeigten Verriegelungsposition gelangt zunächst die Fangfläche 78 über die Finnenkopfplatte 20. Eine eventuell zu hoch angeordnete Finnenkopfplatte kann hierbei aufgrund der Neigung der Fangfläche 78, die eine vergrößerte Öffnungsweite ergibt, mit ihrer Oberseite 20e trotzdem erfasst, in die Ausnehmung 74 gelangen und leicht nach unten gedrückt werden. Im Zuge der weiteren Schwenkbewegung des Riegels gelangt nachfolgend die Auflagefläche 77 in Kontakt mit der Oberseite 20e der Finnenkopfplatte 20 und hält diese nach unten nieder. Mit der Ausgleichsfläche 76 kann durch Nachdrücken aufgrund der Schwenkbewegung mittels des Riegels 70 ein eventuell vorhandenes Spiel, insbesondere zwischen dem Riegel 70 und der Finnenkopfplatte 20, ausgeglichen und trotz des Spiels die Finnenkopfplatte 20 niedergehalten werden.
In der Verriegelungsendposition des Schwenkriegels 71 befindet sich auch die Finnenkopfplatte 20 in ihrer unteren Endposition, in der die Finne 4 vollständig ausgefahren ist. Der Riegel 71 drückt hierbei mit einer auf die Finnenkopfplatte 20 einwirkenden Kraft gegen die Finneneinrichtung, mit der die Finnenkopfplatte in Absenkrichtung der Finneneinrichtung in den Formschluss mit dem Kiel-Modul gedrückt wird. Hierbei wirkt jeder der Riegel 71 mit einer Kraft auf die Finnenkopfplatte 20 ein, die zumindest eine Komponente aufweist, die parallel zur Absenkrichtung wirkt. Die Finnenkopfplatte 20 wird somit mit einer auf sie einwirkenden Niederhaltekraft in ihrer unteren Endposition hineingedrückt und in dieser gehalten. In der hier erörterten Ausführungsform der Erfindung wirkt aufgrund der orthogonal zur Absenk- bzw. Hubrichtung ausgerichteten Oberseite 20e der Finnenkopfplatte bzw. der Ausgleichsplatten 80 auf die Finnenkopfplatte 20 eine Kraft ein, deren Komponente parallel zur Richtung der Absenkrichtung der Finne zumindest nahezu den gesamten von den Riegeln 71 ausgeübten Kräften entspricht.
Wie ebenfalls in den Fig. 21 - 24 zu entnehmen ist, ist in den Bereichen der Oberseite 20e der Finnenkopfplatte 20, in denen letztere in Kontakt mit jeweils einem der Riegel 71 gelangt, eine Ausgleichsplatte 80 in die Finnenkopfplatte eingesetzt. Durch diese kann individuell für jeden Riegel 71 die Auflagefläche angepasst werden. Abnutzungen können durch Austausch der Ausgleichsplatten kompensiert werden. Schwenkriegel 71 und Ausgleichsplatten 80 können so auch entsprechend ihrer Aufgabe durch den bzw. die verwendeten Werkstoffe optimal gepaart und angepasst werden.
Im Gegensatz zu herkömmlichen Hubkiele sind bei erfindungsgemäßen Lösungen die bisher benutzten Führungsschienen zur Führung der Finneneinrichtung nicht erforderlich. Eine Möglichkeit zur sicheren Führung besteht bei erfindungsgemäßen Lösungen darin, die Finneneinrichtung in der Kielaufnahme 5, insbesondere im Kiel-Modul 75, wie es in Fig. 21 gezeigt ist, zu führen. Eine solche Führung kann durch auswechselbare seitliche Gleitlager 83 an der Finnenkopfplatte 20 vorgenommen werden, die sich auf Gleitflächen 84 der Kielaufnahme 5, bzw. des Kiel-Moduls 75 bewegen. Die Finne 4 selbst kann durch die zuvor bereits erwähnten gefederten Andruckrollen geführt werden, die sich entweder innerhalb oder außerhalb der Kielbox 30 befinden, wodurch Verkratzungen der Lackschicht der Finne vermieden werden können. Sobald die Finne ganz eingefahren ist sorgt eine formschlüssige Verbindung, insbesondere eine Verzapfung 35 am oberen Ende der Kielbox, insbesondere der Kielboxdeckplatte, mit der Finneneinrichtung, insbesondere mit der Finnenkopfplatte 20, für eine sichere und spielfreie Lagerung der Finneneinrichtung. Dies gilt insbesondere wenn vorzugsweise gleichzeitig am anderen Ende der Finneneinrichtung das Ballastgewicht formschlüssig gegen die Unterseite des Schiffsrumpfs anliegt Auch diese Verzapfung 35 kann konusförmige, sich parallel zur Bewegungslängsachse der Finne ausgerichtete Zapfen aufweisen, deren Konen sich jeweils in eine zu ihnen komplementär geformte Ausnehmung hineinbewegen.
Das untere Ende der Finne kann entweder über die Andruckrollen 52 oder durch einen Formschluss zwischen Ballastgewicht und Kielmodul positioniert und stabilisiert werden. Dieser Formschluss sorgt auch beim Trockenfallen dafür, dass das Bootsgewicht, anstatt über die Kielbox bzw. das Deck und die Schiffshülle, direkt über das Ballastgewicht abgeleitet wird. Kann je nach gewähltem Hub und Tiefgangdas Ballastgewicht nicht ganz herangezogen werden, kann die Finne im unteren Teil entsprechend verdickt sein und bei Einzug so den Formschluss mit dem Schiffsrumpf bilden.
Zum Unterstützen eines Lösen der formschlüssigen Verbindung durch den Hubzylinder kann eine ergänzende hydraulische oder eine Hochdruck-Auspressvorrichtung vorgesehen sein. So kann beispielsweise eine hydraulische Auspresshilfen die Finnenkopfplatte anheben. Diese benötigen im Gegensatz zum Hubzylinder nur einen geringen Weg. Weiterhin könnten Bohrungen im Kielmodul zu der formschlüssigen Verbindung derart angebracht sein, dass bspw. Wasser mit hohem Druck dazwischen geleitet wird und so die notwendige Auspresskraft erreicht wird. Um einem Verkanten der Verzapfung vorzubeugen, bestehen vorzugsweise mehrere Kreise, so dass gewählt werden kann, wo und mit welchem Druck ausgepresst wird. Ein Kraftsensor könnte diese Verkantung messen und die einzelnen Kreise steuern.
Ferner kann eine automatische Verriegelung/Lösen des Hubkielzylinders zur Wartung vorgesehen sein. Der Hubzylinder greift tief in der Finne ein. Um dessen Montage zu erleichtern, kann eine Vorrichtung vorhanden sein, um ihn dort automatisch zu montieren bzw. zur Wartung lösen zu können. Dazu ist in der Finne oder am Ende des Hubzylinders ein Kupplungsmaul ähnlich wie für Traktoren und Anhänger angebracht, das automatisch einschnappt wenn der Hubzylinder in die Finne eingeschoben wird. Das Lösen kann mithilfe einer mechanischen Vorrichtung (Gestänge, Zugseil), einer elektromagnetischen Vorrichtung (Elektromagnet) oder einer hydraulischen Vorrichtung geschehen, die den Kupplungsmaulriegel bei Bedarf öffnet.
Um beim Crash einen Teil der auftretenden Energie zu absorbieren, erhält das Ballastgewicht In der Spitze vorzugsweise eine Knautschzone (Fig. 7). Diese wird sich beim Aufprall deformieren und die Bremsbeschleunigung reduzieren, so dass die in die Finne eingeleitenden Kräfte erheblich reduziert werden. Diese Knautschzone kann unterschiedlich ausgeführt werden, bspw. aus einem verkleideten Rohrpaket, das durch Stauchung Energie aufnimmt Solche mit Kunststoff verkleidete Pakete vermeiden grössere Schäden an der Bootsstruktur und können im Schadensfall überall leicht ausgetauscht werden. Prinzipiell sind sie auch für Festkiele geeignet.
Das Kielbox-Modul 73 kann ebenfalls mit definiert vorverformbaren Elementen versehen sein, um im Falle eines Crash auch durch diese austauschbare Baugruppe Crashkräfte aufnehmen zu können. Zudem kann das Kielbox-Modul 73 als standardisierte Baugruppe vorgesehene sein, die in verschiedene Schiffsrumpfe eingesetzt wird und so eine wirtschaftliche Serienfertigung von Hubkielen zu ermöglichen, die als Hubkielssystem ausgestaltet sind. Unterschiedliche Bootsgrößen können hierbei durch eine geringe Anzahl von unterschiedlich dimensionierten Kielbox-Modulen und deren jeweilige Finneneinrichtung erfasst werden. Ebenso können hierdurch auch für jeweils eine bestimmte Bootsgröße auf einfache Weise unterschiedlich dimensionierte Finneneinrichtungen, insbesondere mit Finnen unterschiedlichem Tiefgang und/oder unterschiedlichem Ballastgeweicht, vorgesehen sein. Hierdurch kann auch nachträglich mit wenig Aufwand ein Austausch insbesondere einer Finne vorgenommen werden.
In Fig. 18, ist ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel gezeigt, das in Bezug auf den prinzipiellen Aufbau dem in den Fig 21-25 gezeigten Ausführungsbeispiel entspricht. Soweit grundsätzliche gleiche Merkmale nachfolgend erwähnt werden, sind diese deshalb mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird nachfolgend vor allem auf ergänzende Merkmale und auf Unterschiede eingegangen.
Wie im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 21 gezeigt ist, ist auch beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 18 die Kielbox 30 Im Bereich ihres unteren Endes an einer oberen Platte 93 eines Kiel-Moduls starr befestigt, das wiederum zur Befestigung an der Struktur des Rumpfs des Boots vorgesehen ist. In der Platte 93 sind im Bereich der Schwenkriegel 71 und der zur Bewegung der Schwenkriegel vorgesehenen Hydraulikzylinder 73 als Wartungsluken 93 Ausnehmungen vorgesehen, die mit lösbaren Deckeln verschlossen sind. Bei eventuell vorzunehmenden Wartungs- oder Reparaturarbeiten besteht somit durch Entfernung der Deckel Zugriff auf die Schwenkriegel und Hydraulikzylinder.
Wie in der vergrösserten Darstellung von Fig. 27 dargestellt ist, sind an mehreren Stellen der Finnenkopfplatte 20 Gleitlagerelemente 94 eingebracht, die bei der Bewegung der Finnenkopfplatte 20 gegen die Kielbox 30 anliegt. Die Gleitlagerelemente 94 können zumindest im Kontaktbereich mit der Kielbox einen im Vergleich zum Werkstoff der Kielbox weicheren Werkstoff aufweisen, insbesondere einen Kunststoff wie beispielsweise POM. Die Gleitlagerelemente 94 können lösbar an der Finnenkopfplatte 20 befestigt und damit bei Verschleiss auf einfache Weise gegen Ersatzgleitlagerelemente ausgetauscht werden. Zudem ergibt sich hierdurch unabhängig von Fertigungstoleranzen oder Spiel eine sichere großflächige Anlage zwischen der Finnenkopfplatte und der Kielbox. Selbst bei eintretendem Verschleiß kann damit eine formschlüssige Führung zwischen der Finnenkopfplatte und der Kielbox sichergestellt werden.
An der Unterseite der Finnenkopfplatte kann diese mit konischen Zapfen 29 versehen sein, die bei abgesenkter Finne in Ausnehmungen der Kielaufnahme 5 bzw. des Kiel-Moduls 75 eingreift. In der Ausnehmung können austauschbare Buchsen 95 eingebracht sein. Aufgrund einer geeigneten Wahl für die Werkstoffpaarung Buchse/Zapfen kann selbst bei Fertigungsungenauigkeiten oder wegen Verschleiss ein stets formschlüssiger Eingriff erreicht werden. Zudem können sowohl die Zapfen 29 als auch die Buchsen 95 bei zu großem Verschleiß mit wenig Aufwand ausgetauscht werden.
Die Zapfen 29 können mit Vorteil eine konische Form aufweisen, mit der sie bei vollständig abgesenkter Finnenkopfplatte in mit ebenfalls einem Konus versehene möglichst passgenaue Ausnehmungen (Durchgangslöcher 11) eingeführt werden. Die Ausnehmungen des Kiel-Moduls können hierzu mit einer darin eingesetzte und austauschbaren Buchse versehenen sein, deren Innenfläche einen zum jeweiligen Zapfen konisch passgenau ausgestaltet ist. Durch den zumindest einen Konus findet eine räumlich positionsgenaue Anordnung (einschließlich Zentrierung) der Finnenkopfplatte 20 in ihrer unteren Endposition statt. Die Buchse kann bei Verschleiss oder bei einer Beschädigung aufgrund von Crashkräften mit wenig Aufwand ausgetauscht werden. Zudem ist durch diese Anordnung sichergestellt, dass Crashkräfte möglichst vollständig von der Finnenkopfplatte in die Kielaufnahme 5 bzw. das Kiel-Modul 75 übertragen und von hier über die Befestigung der Kielaufnahme an der Struktur des Bootsrumpfs direkt In letzteren - insbesondere unter möglichst weitestgehender Vermeidung einer (direkten) Ableitung in das Deck - abgetragen werden.
Die Zapfen 29 sind vorzugsweise durch die Finnenkopfplatte 20 über deren gesamte Dicke hindurchgesteckt und ragen mit ihren oberen Enden aus der Finnenkopfplatte 20 heraus. Ihre oberen Enden können zur Befestigung der Gleitlager 94 bzw. Führungsblöcke 34 an der Finnenkopfplatte 20 vorgesehen sein, insbesondere mittels in die Zapfen eingebrachte Befestigungsmittel, wie beispielsweise Schrauben. Mit den gleichen Befestigungsmitteln können auch die Andruckrollen 96 an den Gleitlagern 94 und damit an der Finnenkopfplatte 20 befestigt sein. Da die Finnenkopfplatte 20 in ihrer unteren Endposition mit ihren Gleitagern 94 vorzugsweise gegen Gleitflächen 84 des Kiel-Moduls 75 anliegt, die in Gleitflächen der Kielbox 30 übergeht, ist eine möglichst vollständige und direkte Übertragung von Crashkräften in das Kiel-Modul 75 gewährleistet.
Schließlich kann zwischen der Unterseite der Finnenkopfplatte 20 und der vorzugsweise ebenen Fläche, auf der die Finnenkopfplatte auf dem Kiel-Modul 75 aufsitzt, eine Dichtung angebracht sein, mit der bei abgesenkter Finnenkopfplatte 20 verhindert wird, daß Wasser In die Hubkiel-Vorrichtung eindringt. Zudem kann diese Dichtung Spiel zwischen der Finnenkopfplatte und dem Kiel-Modul ausgleichen und sicher stellen, dass trotz eines solchen Spiels die Finnenkopfplatte 20 flächig auf dem Kiel-Modul aufliegt und somit dazu mit dazu beiträgt, dass die ausgefahrene Finne aufgrund von Seegang keine Relativbewegungen in Bezug auf das Boot und das Kiel-Modul ausführen kann. Diese Dichtung kann insbesondere an der Unterseite der Finnenkopfplatte angebracht sein. Mit Vorteil befindet sich die Dichtung im Randbereich der Unterseite der Finnenkopfplatte und verläuft allseitig und in sich geschlossen entlang des gesamten Randbereichs der Finnenkopfplatte.
Um eine weitere Steigerung der Steifigkeit und Stabilität der Hubkielvarrichtung, insbesondere bei ausgefahrener Finneneinrichtung, erzielen zu können, kann die Hubkielvorrichtung mit einer Teleskopplatte 98 versehen sein. Diese ist in der Kielbox 30 angeordnet und weist eine Form auf, die der Form der Querschnittsform der Kielbox 30 entspricht. Somit ist die Teleskoplatte 98 in der Lage, an den Innenflächen der Kielbox 30 entlang zu gleiten und gegen diese anzuliegen. In der Ausführungsform der Fig. 38 weist die Teleskopplatte 98 eine rechteckige Form auf, die der Form der Finnenkopfplatte 20 entspricht. Ebenso wie die Finnenkopfplatte kann auch die Teleskopplatte mit insbesondere austauschbaren Gleitlagerelementen versehen sein, mit denen die Teleskopplatte 98 an den Innenflächen der Kielbox gleitet und anliegt. Die Teleskopplatte ist bei einer Hubbewegung der Hebeeinrichtung von einer oberen Endposition, in der sie gegen die Kielboxdeckplatte 31 anliegt, in eine untere Endposition und vice versa verschiebbar, In der die Teleskopplatte 98 gegen zumindest einen Anschlag 99 anliegt, der an der Innenseite der Kielbox angeordnet ist Der Anschlag 99 befindet sich vorzugsweise mit Abstand zum unteren Ende der Kielbox. insbesondere in etwa in der Mitte zwischen dem oberen und unteren Ende der Kielbox 30 oder mit einem Im Vergleich hierzu geringerem Abstand zum unteren als zum oberen Ende der Kielbox.
An der Teleskopplatte 99 sind zwei mit Abstand zueinander angeordnete Führungssäulen 100 angeordnet, die mit ihrer oberen Enden von der Teleskopplatte 99 ausgehend nach unten und im wesentlichen senkrecht zur Verschieberichtung der Teleskopplatte 99 ausgerichtet sind. Jede der beiden rohrförmigen Führungssäulen 100 befindet sich mit ihrem unteren Ende in einem der Rohre 37, mit denen die tragende Struktur der Finne 4 gebildet werden. An der Teleskopplatte sind zudem zwei Seile 101 befestigt, von denen jedes in einem der Führungssäulen 100 angeordnet ist, Das untere Ende des jeweiligen Seils ragt in das jeweilige Profilrohr 37 hinein, in dem sich auch die jeweilige Führungssäule 100 befindet. Zudem ist die Teleskopplatte mit Durchgangsausnehmungen 102 versehen, die an ihrem oberen Enden einen konischen Verlauf aufweisen und zum Eingriff der Führungszapfen 35 der Kielboxdeckplatte 31 vorgesehen sind. Im weiteren Verlauf verjüngen sich die Durchgangsausnehmungen auf einen Durchmesser, der den Gewindestangen der an der Kielboxdeckplatte angeordneten beiden Handräder entsprechen. Die Gewindestangen 104 sind bei eingefahrener Finne zur Durchführung durch die Durchgangsausnehmeungen und zum Eingriff in ein Gewinde der Finnenkopfplatte 20, Insbesondere einem in die Gleitlager eingebrachten Gewinde vorgesehen. Die Gewindestangen sind in ihrem zur Kielboxdeckplatte weisenden Ende jeweils mit einem Konus versehen, der zum Eingriff in einen der Konen der Teleskopplatte vorgesehen ist. Durch diese Ausgestaltung kann die Finneneinrichtung im eingefahrenen Zustand in einer vordefinierten Position sicher arretiert und hierbei der Hubzylinder entlastet werden. Das Gewicht der Finneneinrichtung wird hierbei durch die Handräder und den Gewindestangen gehalten.
Im eingefahrenen Zustand der Finne befindet sich die Teleskopplatte 98 in Anschlag gegen die Kielboxdeckplatte 31 und die Finnenkopfplatte 20 liegt gegen die Teleskopplatte an. Die Führungssäulen sind hierbei im wesentlichen über ihre gesamte Länge in die ihnen zugeordnete Rohre der Finne eingefahren. Bei einer Bewegung der Finne nach unten geben die Rohre die Führungssäulen sukzessive frei, in der unteren Endposition nur noch ein Abschnitt der unteren Enden der Führungssäulen sich in den Rohren befinden. Um sicherzustellen, daß die nicht direkt vom Hubzylinder bewegte Teleskopplatte ihre untere Endposition erreicht, wird eine vor Erreichen dieser Position anhaltende Teleskopplatte durch in den Rohren vorgesehene Mitnahmeelemente mitgenommen, die an den unteren Enden der Seile angeordnete geeignte Elemente erfassen und mitgenommen. In anderen Ausführungsformen ohne Seile können die Führungssäulen bei dieser Absenkbbewegung zuvor gegen einen Anschlag der Rohre gelangen, wodurch die Teleskopplatte und die Führungssäulen bei der Hubbewegung mitgenommen werden. Die Teleskopplatte hat ihre untere Endposition erreicht, sobald sie gegen die Anschläge der Kielbox 30 gelangt. Damit die Finnenkopfplatte 20 in beide Hubbewegungsrichtungen über den Anschlag hinaus bewegt werden kann, kann sie im Bereich des Anschlags mit einer Ausnehmung versehen sein.
Bei eventuellen Belastungen auf die Finne und/oder auf das Ballastgewicht im vollständig oder teilweise ausgefahrenen Zustand, kann die Finne 4 nun nicht nur über die Finnenkopfplatte sondern auch durch die Teleskopplatte 98 gegen die Kielbox 30 abgestützt werden. Da die Kielbox am Kiel-Modul befestigt ist, werden derartige Belastungen über die Kielbox in die Struktur des Schiffs, also in dessen Bodengruppe abgeleitet. Die Teleskopplatte, durch die der Hubzylinder und dessen Kolben durchgeführt sind, kann zudem den Hubzylinder vor einer Knickung schützen, wie sie in einem Crashfall aufgrund auch auf den Hubzylinder wirkenden Crashkräfte auftreten könnte. In diesem Fall gelangt der Hubzylinder nach einer geringfügigen seitlichen Auslenkung/Biegung gegen die Seitenwand der Ausnehmung, durch die der Hubzylinder durch die Teleskopplatte hindurchgeführt ist.
In den Figuren 29-31 sind mögliche bevorzugte erfindungsgemäße Ausführungsformen von Festkielen gezeigt. Diesen ist gemeinsam, daß sie ein platten- oder kastenförmiges Kiel-Modul 75 (Kielaufnahme) aufweisen, die im Ausführungsbeispiel in der Draufsicht eine zumindest näherungsweise rechteckige Form aufweist. In anderen Ausführungsbeispielen könnten die Kiel-Module 75 auch andere äußere Formen aufweisen. Sämtliche Kiel-Module 75 weisen in ihrem Inneren eine Verstrebung 105 auf, durch die eine Versteifung des Kiel-Moduls 75 erreicht wird. In der Darstellung von Fig. 29 ist die geschnitten und nur teilweise dargestellte Finne an eine ebene untere Platte 106 des Kiel-Moduls befestigt. Sie kann hierzu beispielsweise stumpf angeschweisst sein. Im Ausführungsbeispiel von Fig. 30 und 31 ist die Finne 4 mit ihrem oberen Ende durch das Kiel-Modul 75 ein- bzw. durchgeführt und kann somit an einer oberen Platte als auch an der unteren Platte des Kiel-Moduls befestigt sein, insbesondere durch Schweissungen.
Das Kiel-Modul 75 ist in eine im Ausführungsbeispiel rechteckförmige Öffnung des Schiffsrumpfs und von Längs- und Querspanten 3, 103 eingefügt. Im Bereich einer unter Platte, die außen vorzugsweise eine Form des Schiffsrumpfs aufweisen kann, ist das Kiel-Modul mittels geeigneten Befestigungsmitteln, beispielsweise mittels Schraubverbindungen 107, an die beiden Längs- und Querspanten 3, 103 befestigt, vorzugsweise lösbar befestigt, die Teil der tragenden Struktur des Schiffsrumpfs sind. Insbesondere in Bezug auf die Längsachse der Finne, die parallel zur Längsachse des Boots verläuft, sind die Befestigungsstellen des Kiel-Moduls seitlich von der Finne und somit mit Abstand zur Querschnittsfläche der Finne angeordnet. In Bezug die Querschnittslängsachse der Finne und dem Abstand der Begrenzungslinie der Querschnittsfläche der Finne, sollten die Befestigungsstellen des Kiel-Moduls 75 an den Längsspanten mit Vorteil zumindest den doppelten Abstand zur Querschnittslängsachse aufweisen. Vorzugsweise beträgt dieser Abstand mindestens dem dreifachen Betrag und besonders bevorzugt dem vierfachen Betrag oder mehr. In der hier gezeigten Ausführungsform weisen die Kiel-Module 75 der verschiedenen Ausführungsformen auch bei unterschiedlich gestalteter Finnen oder sonstiger unterschiedlicher Komponenten der hier starren und nicht verfahrbaren Finnenelnrichtung identische äussere Abmessungen auf. Weiter von Vorteil ist, wenn sich auch die Befestigungsstellen an gleichen Positionen der Kiel-Module 75 und damit auch an gleichen Positionen der Spanten 3, 103 befinden und gleiche Befestigungsmittel Verwendung finden können. Damit kann eine standardisierte Schnittstelle für die Integration und den Einbau der Finne und damit der Kiel-Module geschaffen werden, wodurch sich Finnen auf einfache Weise gegeneinander austauschen lassen. Um eine Anpassung an verschiedene Boote vorzunehmen, muss nur noch die Unterseite des Kiel-Moduls an die Rumpfform angepasst werden. Dies kann am Kiel-Modul selbst oder durch an die Unterseite des jeweiligen Kiel-Moduls angefügte geeignete Abdeckplatten vorgenommen werden.
Die Finne selbst kann auf herkömmliche Weise gebildet sein, d.h. mit an Querblechen befestigter tragender Beplankung, wie dies in Fig gezeigt ist. In bevorzugten Ausführungsformen ist die Finne wie bei bevorzugten erfindungsgemäßen Hubkielen erzeugt, d.h. unter Verwendung von in Längsrichtung der Finne ausgerichteten Profilen, insbesondere Profilrohren.
Im Rahmen der Erfindung kann auch ein System aus verschiedenen Kielvorrichtungen liegen, die wahlweise in eine Ausnehmung bestimmter Grösse und Form eines Bootsrumpfs eingesetzt und eingebaut werden können. Vorzugsweise ist die Grösse und Form der Ausnehmung standardisiert, so dass sämtliche Kielvorrichtungen des entsprechenden Systems ohne weitere Anpassungsarbeiten in einen mit einer solchen Ausnehmung versehenen Bootsrumpf eingesetzt werden können. Sämtliche dieser Kielvorrichtungen eines Systems sollten hierzu mit einem Kiel-Modul versehen sein, das aufgrund seiner Größe und Form in die Ausnehmung eingefügt und am Bootsrumpf befestigt werden kann. Vorzugsweise weisen diese Kiel-Module, die zu einem erfindungsgemäßen System gehören in Bezug auf die Breiten- und Längenrichtung des Boots eine Fläche auf, mit der sie die Ausnehmung im Boot vollständig abdecken und an der Unterseite des Boot befestigt werden kann. Im Ausführungsbeispiel bilden die in den Figuren gezeigten Hubkiel- und Festkielvorrichtungen ein System, da diese jeweils Kielboxen aufweisen, deren Größen insbesondere in Bezug auf Länge und Breite derart vorgenommen sind, daß die einzelnen Kielvorrichtungen gegeneinander ausgetauscht werden können. Gegebenenfalls kann auch ein Adapter vorgesehen sein, mit dem ein Kielmodul an die Größe der Öffnung des Bootsrumpfs angepasst werden kann.
Jede der Kielvorrichtungen eines Systems wird über sein jeweiliges Kiel-Modul an der Struktur des Boots befestigt. Hierbei können auch Kielvorrichtung des Systems als Festkiel ausgebildet sein, der anstelle von einer als Hubkielvorrichtung ausgebildeten Kielvorrichtung in eine Boot eingebaut bzw. gegen eine solche ausgetauscht werden kann. Es können im System Fest- und Hubkielvorrichtungen mit Finnen und Ballastgewichten unterschiedlicher Größe, Gewicht und Länge vorgesehen sein.
Die erfindungsgemäße Hubkielvorrichtung kann vorzugsweise mit zumindest zwei voneinander unabhängigen hydraulischen Systemen versehen sein, wobei eines für den Hubzylinder der Hebeeinrichtung 33 und eines für die Hydraulikzylinder der Schwenkriegel vorgesehen ist.
Es liegt im Rahmen der Erfindung die in den verschiedenen gezeigten und zuvor erörterten Ausführungsformen auch miteinander zu kombinieren. Sämtliche in einem Ausführungsbeispiel gezeigten Merkmale können somit auch in in anderen Ausführungsbeispielen vorgesehen sein.

Bezugszeichenliste

1: Hubkielvorrichtung
2: Finneneinrichtung
3: Längsspante
4: Finne
4a: Beplankung
5: Kielaufnahme
5a: Seitenwand
5b: Seitenwand
5c: obere abgefaste Seitenkante
6: Kulissenplatte
7: Kulisse
8: Öffnung
9: Befestigungsmittel
10: Befestigungsplatte
11: Durchgangsloch
12: Knotenblech
14: Verriegelungseinrichtung
16: federelastisches Element
17: Kolben
18: Deformationsglied
20: Finnenkopfplatte
20a: Seitenwand
20b: Seitenwand
20d: Unterseite
20e: Oberseite
21: Verschiebeweg
23: Ablauf
24: Ballastkörper
24a: Knautschzone
25: profilierte Führung
25a: Führungsteil
25b: Führungsteil
26: Ballastkörperteil
29: Zapfen
30: Kielbox
31: Kielboxdeckplatte
32: Deck
33: Hebeeinrichtung
34: Führungsblock
35: Führungszapfen
37: Rohr
38: Längsschweißnaht
39: Knieblech
40: Längsblech
44: Deformationselement
45: Bolzen
46: Finnenführung
47a-e: Führungsbolzen
48: Vorspannmutter
49: Federelement
51: Biegehaler
51 a: Halteschenkel
51b: Befestigungsschenkel
52: Rolle
53a: Aufsatz
53b: Negativform
54: Schweißkragen
55: Schweißfase
56a-c: Anschluß
57: Handrad
58: Gewindespindel
59: Kardangelenk
60: Rutschelement
61: Anschlagelement
62: Ausformung
70: Riegeleinrichtung
71: Riegel
72: Achse
73: Hydraulikzylinder
74: Nutförmige Ausnehmung
75: Kiel-Modul
76: Ausgleichsfläche
77: Auflagefläche
78: Fangfläche
79: Auswerferfläche
80: Ausgleichsplatte
83: Gleitlager
84: Gleitfläche
85: Rolle
86: Welle
87: Bügel
88: Gleitblock
89: Bügel
90: Einschnitt
92: Wartungsluke
93: Platte
94: Gleitlagerelement
95: Buchse
96: Andruckrolle
98: Teleskopplatte
99: Anschlag
100: Führungssäule
101: Seil
102: Durchgangsausnehmung
103: Querspant
104: Gewindestange
105: Verstrebung
106: untere Platte
107: Schraubverbindung

Claims

Hubkielvorrichtung für ein Schiff, insbesondere für ein Segelboot, die eine Hebeeinrichtung für eine absenkbare und einziehbare Finneneinrichtung aufweist, die mit einer Finne (4) sich in ihrer unteren Endposition befindliche abgesenkte Finneneinrichtung in Bezug auf die Absenkrichtung in eine formschlüssige Anlage gegen eine zur dauerhaften, vorzugsweise jedoch lösbaren, Verbindung mit einem Schiffsrumpf vorgesehenen Kielaufnahme (5) gelangt, die ferner mit einer Verriegelungseinrichtung versehen ist, mit der eine aufhebbare Verriegelung zwischen der Finneneinrichtung (2) und der Kielaufnahme (5) erzeugbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungseinrichtung mit zumindest einem Riegel (71) versehen ist, der in Anlage gegen eine Oberseite der Finneneinrichtung (2) bringbar ist, um hierdurch eine zumindest mit einer vertikalen Komponente versehene Niederhaltekraft auf die Finneneinrichtung (2) auszuüben.
Hubkielvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zumindest eine Riegel um eine Schwenkachse schwenkbar ausgebildet ist, wobei eine Schwenkbewegung des Riegels vorzugsweise als nicht manuell angetriebene Bewegung ausführbar ist.
Hubkielvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in Bezug auf eine Hubachse entlang der die Finne (4) bewegbar ist, die Schwenkachse des Riegels unterhalb der sich in ihrer unteren Endposition befindlichen Oberseite der Finne (4) angeordnet ist, wobei die Schwenkachse des Riegels (71) vorzugsweise zumindest im wesentlichen orthogonal zur Ausrichtung der Hubachse verläuft.
Hubkielvorrichtung nach zumindest einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zumindest eine Riegel mit einer Auflagefläche (77) versehen ist, mit der der Riegel in Anlage gegen eine Oberseite der Finnenkopfplatte (20) bringbar ist
Hubklelvorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch eine nutförmige Öffnung des zumindest einen Riegels, in die ein Randbereich der Finnenkopfplatte aufnehmbar ist, insbesondere derart aufnehmbar ist, daß eine an der Innenseite der Nut ausgebildete Auflagefläche in Anlage gegen eine Oberseite der Finnenkopfplatte bringbar ist.
Hubkielvorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungseinrichtung mit zumindest einem Auswerfermittel versehen ist, das während oder nach einem Lösen der Verriegelung die Finneneinrichtung aus ihrer unteren Endposition anhebt.
Hubkielvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Auswerfermittel eine während oder nach dem Lösen der Verriegelung an einer Unterseite der Finneneinrichtung angreifenden Fläche (79) des Riegels (71) aufweist.
Hubkielvorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch in die Finnenkopfplatte eingesetzte zumindest eine Ausgleichsplatte, die zur Anlage gegen die Auflagefläche des zumindest einen Riegels vorgesehen ist.
Hubkielvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Finneneinrichtung (2) zumindest ein Konusmittel aufweist, das bei abgesenkter Finneneinrichtung in ein Konusmittel der Kielaufnahme (5) eingreift.
Festkielvorrichtung für ein Schiff, insbesondere für ein Segelboot, die zur Befestigung am Rumpf des Schiffs mittels Befestigungsmitteln vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Finne der Festkielvorrichtung an einem Kielmodul befestigt ist, insbesondere unlösbare befestigt ist, das Kiel-Modul am Schiffsrumpf befestigt ist, insbesondere lösbar befestigt ist, wobei sich auf unterschiedlichen Seiten der Finne befindliche Befestigungsstellen des Kielmoduls am Rumpf einen größeren Abstand zueinander aufweisen als eine maximale Breite eines Querschnitts der Finne.
Festkielvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der sich auf unterschiedlichen Seiten der Finne befindenden Befestigungsstellen des Kielmoduls am Rumpf zumindest dem doppelten Betrag einer maximalen Breite des Querschnitts der Finne beträgt, vorzugsweise dem zumindest dreifachen Betrag und besonders bevorzugt dem zumindest vierfachen Betrag.
Festkielvorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, gekennzeichnet durch eine tragende Struktur der Finne, die aus Profilelementen gebildet ist, insbesondere aus Rohrelementen.
System aus zumindest zwei Kielvorrichtungen, nämlich zumindest einer Festkielvorrichtung und zumindest einer Hubkielvorrichtung, die beide zur Befestigung am Rumpf eines Schiffs mittels Befestigungsmitteln vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Finne der Festkielvorrichtung und die Finne der Hubkielvorrichtung jeweils an oder in einem Kiel-Modul angeordnet sind und jede der zumindest beiden Kielvorrichtungen zur wahlweisen Befestigung der einen oder der anderen Kielvorrichtung, insbesondere zur lösbaren Befestigung, mittels des jeweiligen Kielmoduls in der gleichen Ausnehmung eines Schiffsrumpfs vorgesehen sind.