EP3878729A1 - Schiff - Google Patents

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EP3878729A1
EP3878729A1 EP21153289.0A EP21153289A EP3878729A1 EP 3878729 A1 EP3878729 A1 EP 3878729A1 EP 21153289 A EP21153289 A EP 21153289A EP 3878729 A1 EP3878729 A1 EP 3878729A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
ship
cargo
hull
area
inland
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP21153289.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Martin Melzer
Helge VOIGT
Stanislav STRELKA
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Technolog Handels und Beteiligungsgesellschaft Fuer Technologie GmbH
Original Assignee
Technolog Handels und Beteiligungsgesellschaft Fuer Technologie GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Technolog Handels und Beteiligungsgesellschaft Fuer Technologie GmbH filed Critical Technolog Handels und Beteiligungsgesellschaft Fuer Technologie GmbH
Publication of EP3878729A1 publication Critical patent/EP3878729A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B43/00—Improving safety of vessels, e.g. damage control, not otherwise provided for
    • B63B43/02—Improving safety of vessels, e.g. damage control, not otherwise provided for reducing risk of capsizing or sinking
    • B63B43/10—Improving safety of vessels, e.g. damage control, not otherwise provided for reducing risk of capsizing or sinking by improving buoyancy
    • B63B43/14—Improving safety of vessels, e.g. damage control, not otherwise provided for reducing risk of capsizing or sinking by improving buoyancy using outboard floating members
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B3/00—Hulls characterised by their structure or component parts
    • B63B3/02—Hulls assembled from prefabricated sub-units
    • B63B3/08—Hulls assembled from prefabricated sub-units with detachably-connected sub-units
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B35/00—Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
    • B63B2035/002—Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for for inland waters, e.g. for use on canals or rivers

Definitions

  • the invention relates to a ship, in particular an inland cargo ship or inland tanker, according to the preamble of claim 1.
  • Ships and inland vessels which are addressed here, are suitable for sea or coastal travel or inland waters and can be container ships, bulk carriers and in particular inland tankers, which usually have a foredeck, a loading area and a stern as well as other superstructures, rooms and equipment that determine the type of ship.
  • the corresponding hull is designed as a double hull in cross section at least in the loading area.
  • Inland cargo ships are usually used to supply industrial plants located on waterways and in particular larger rivers with the required goods, for example bulk goods, liquids, fuels and general cargo.
  • inland cargo ships are an important means of transport for the corresponding industrial plants and power plants.
  • the aspect must be taken into account, among other things, that inland cargo ships can handle their transports even when the water is low on rivers and other shallow waterways.
  • side cells or buoyancy bodies are provided on both sides of the cargo holds and cargo tanks, with the ship floor in the cargo area also being designed as a double floor for a double hull of the ship, and in the Area of the side cells of the bottom of the hull is provided as a single bottom or as an underside of the float.
  • An essential idea of the invention can therefore be seen in achieving an increase in the displacement of the hull with regard to a shallower draft, this being achieved by the side cells or corresponding buoyancy bodies present on both sides of the loading area and a weight-optimized construction of the hull being provided the ship's floor in the loading area is designed as a double floor and is intended as a single floor in the area of the side cells.
  • the side cells are primarily used as empty cells. In the case of one or more floats instead of side cells, the underside of the float serves as a single bottom. With this measure, an additional buoyancy for the hull and the ship is achieved.
  • a U-shaped double hull can be created for an inland cargo ship and especially an inland tanker, with the floor under the cargo area and especially the cargo tanks being implemented as a double floor and the side cells provided on both sides of the cargo area form a connection with the double floor standing single bottom, double walls of the U-shaped double shell protruding upwards.
  • the side cells are usually integrated, formed at least in the cargo area of the hull and are used as empty cells, especially when sailing in shallow water operated, whereby the buoyancy of the inland cargo ship is improved and a relatively shallow draft of the ship is achieved in this way.
  • buoyancy bodies are used instead of the side cells, these can also be integrated, that is to say rigidly and rigidly connected to the rest of the hull.
  • the buoyancy bodies which can be implemented as solid bodies or hollow bodies, can in particular be formed from a foam-like material with an internal reinforcement structure, such as, for example, the DE 103 32 087 B3 shows. In this way, the buoyancy bodies can be provided such that they can be coupled to the hull, in particular in the loading area.
  • the connectability and detachability of such buoyancy bodies therefore makes it possible to retrofit conventional inland cargo ships for certain journeys in shallow water areas and to provide this only temporarily if, for example, low water requires this measure.
  • a further constructive improvement of the inland cargo ship provides for the height of the side cells or the height of the floats to be lower than the height of the holds and / or cargo tanks in the cargo area. This creates a lower gangway on both sides compared to the hull height of the holds and cargo tanks.
  • a wider U-shaped double hull is created in the cross section of the ship than is the case with previous type C tank motor ships for inland waters, which have to observe the regulations according to ES-TRIN and ADN-Code.
  • An inland cargo ship designed in this way can, for example, have a total width of approx. 17.5 m in cross section through its two outer side cells and the cargo holds or cargo tanks arranged inside, with each side cell can have a width of approx. 3.5 m.
  • the side cells also serve as security against side collisions and leaks in the event of damage.
  • the hull is advantageously provided with cross braces which, in conjunction with further structural elements for the side cells, make it possible that little or no forces are transmitted into the area of the side cells.
  • cross bracings can therefore, together with the deck and floor panels arranged over the length of the ship and the longitudinal structures acting therein, produce the longitudinal strength of the ship.
  • the inland cargo ship is expediently designed in such a way that the respective width of the side cells or the buoyancy bodies is determined by the target payload to be transported and the specified maximum draft of the inland cargo ship.
  • the required load-bearing capacity of the ship and the shallow water requirements to be met therefore essentially determine the structural design of the ship's double hull.
  • the floor structure of the side cells is to be implemented as a light, open construction in transverse or longitudinal frame construction, i.e. the double floor required by the rules is only continuous in the area of the cargo tanks and the side structure primarily serves as a hollow body to enlarge the Displacement and thus to achieve a shallower draft.
  • the side cells can also be used as ballast tanks to achieve greater drafts, for example because of wind drift, better sea behavior and to achieve better propeller efficiency.
  • the tank volume is clearly defined or specified, for example according to the ADN Code (regulations for dangerous goods on inland waterways)
  • the cargo tanks are each set on a square base area of approx. 10 x 10 m as part of the weight-optimized design of an inland tanker, so that the load transfer behavior of the loads from the individual tanks is fundamentally more favorable than, for example, with conventional inland tankers due to the boost pressure transferred to the square area.
  • the drive for a stressed ship in particular an inland cargo ship, can expediently have several propellers, in particular three propellers, in nozzles and / or flex tunnels (for example from DAMEN, NL), whereby this can optionally be combined with double rudder systems on the outer propellers.
  • DAMEN DAMEN
  • NL flex tunnels
  • cargo tanks that are primarily firmly integrated in the hull are provided.
  • the inland tanker can, however, also be constructed in such a way that mobile, separate cargo tanks can be inserted into and lifted out of the cargo holds, so that stowing and discharging the corresponding liquids require different logistics than permanently integrated cargo tanks in the ship.
  • the inner walls of the cargo tanks are expediently kept smooth and without disruptive reinforcements or attachments, so that an improved possibility of cleaning can be carried out before a product change.
  • a stressed inland cargo ship can be designed, for example, with four generator sets that act on three fixed propellers or controllable pitch propellers or other types of propulsion by means of a power management system (PMS).
  • PMS power management system
  • a direct mechanical drive by means of prime movers or an electric drive is also possible.
  • One or more shafts with propellers could also be designed so that they can be lowered, so that improvements in the propulsion efficiency can be achieved when traveling in deep water.
  • the concept of the invention is independent of the type of drive that is selected for a corresponding inland cargo ship.
  • a drive by means of a revolving leaf chain, by means of paddle wheels or worms can also be selected for the hull of a cargo ship suitable for shallow water journeys.
  • the leaf chain can preferably be arranged in the central area of the hull, for example in a shaft, and in terms of drive runs in particular over, for example, two deflection rollers that are driven by means of hub motors.
  • the leaf chain can act like a revolving conveyor belt, from which the corresponding leaves or plates protrude approximately perpendicular to it and engage in a water bed in the lower floor area of the hull in order to move the ship.
  • the water level in such a water bed can be kept constant, for example, by means of air pressure, the depth of the water level roughly corresponding to the height of the leaves.
  • the inflow of water into the bottom water bed of the ship can be regulated by means of a tunnel.
  • Drives via navigators and outboard motors could also be used in the concept according to the invention.
  • a drive using electric motors is also conceivable.
  • Additional devices and maneuvering devices for propelling and stopping a ship can also be integrated in an inland cargo ship according to the invention.
  • the arrangement of the ship's bridge and living quarters can be provided in any position and according to the expediency.
  • CFD methods methods of numerical fluid dynamics
  • the cargo tanks can be made of metal or plastic materials.
  • these cargo or tank spaces represent normal Dry freight compartments, in which the inventive concept can also be implemented.
  • the inventive concept of a U-shaped double hull can also be used on other ships and hulls and not only on inland ships.
  • the concept can also be implemented for barges and floating storage systems, for example.
  • Corresponding side cells can, for example, have a width in the range from 2.5 m to 3.5 m.
  • FIG. 1 an inland cargo ship 1 is shown in a schematic exemplary representation, which according to the other Figures 2 and 3 is designed as an inland tanker.
  • the inland cargo ship 1 has a hull 4 with a foredeck 5 and a loading area 6 on.
  • the loading area 6 is provided in particular in the central longitudinal area of the ship.
  • the aft section of the stern 7 is shown with a bridge 20 and a living area 21 arranged below it, as well as an engine compartment 22 underneath.
  • the inland cargo ship 1, cut in length by two cutting lines, is according to Fig. 2 shown simplified with a horizontal section through the deck below the main deck.
  • Fig. 2 In the inner and middle area of the loading area 6 are after Fig. 2 approximately square cargo tanks 9 are arranged, with side cells 10 being arranged as empty cells on both sides of the ship. The side cells 10 therefore delimit the hull 4 to the outside.
  • the foredeck 5 In the right, front area of Fig. 2 the foredeck 5 is shown with the bow.
  • the cut according to Fig. 2 shows in the aft ship 7 the engine compartment 22 with the main propeller 25 (dashed line) as well as two outer propellers 24 on both sides with a corresponding shaft for a drive motor 23 each Motor is assigned as an auxiliary motor or as an additional motor for the drive.
  • FIG. 3 a cross-section through the inland tanker according to the section line AA is shown in a simplified representation.
  • the example after Fig. 3 shows on both sides of the midship vertical 31 two cargo tanks 9, which are separated from one another by a tank partition 34.
  • the ship floor 14 below the cargo tanks 9 is designed as a double floor 11, which is only provided below the cargo tanks 9.
  • Side cells 10 are provided on both sides of the middle cargo tanks, which are integrated and rigidly connected to the transverse and longitudinal structures of the ship.
  • the bottom of these side cells 10 is designed as a single bottom 12, since the side cells 10 are driven in the usual way as empty cells and primarily serve to improve the buoyancy of the ship.
  • the loading tanks 9 are usually also designed to be closed in the deck area, with a pipeline system 29 for loading and unloading liquids being indicated.
  • the inventive concept taking into account the previously briefly outlined construction of the U-shaped double hull 15 together with the cargo tanks 9 and the double bottom 11, enables inland cargo ships to be created that are also suitable for shallow water travel and transport at low tide.
  • FIG. 4 Over half the width of a ship, on the one hand, shows a cargo tank 9, which has a double floor 11 as a lower end towards the ship floor 14. The hull is delimited to the side by a side cell 10 with a lower single bottom 12. In the example after Fig. 4 a cargo tank 9 that is continuous in width is shown, which does not have a tank partition 34 in the midship vertical 31 ( Fig. 3 ) having.
  • a structural measure for optimizing the weight of the hull is shown in a vertical cross section through an inland cargo ship over half the width of the ship.
  • the cargo tank 9 is delimited on the bottom side by a double bottom 11.
  • a side cell 10 is provided on the cargo tank 9 in the lateral, left-hand area.
  • Side cell 10 and cargo tank 9 are expediently rigidly connected to one another, for example welded or positively.
  • the side cell 10 here has an upper end that is lower in height than the height of the ship's hull 18 above the cargo tank 9.
  • the upper end of the side cell 10 here serves as a gangway 17.
  • the particular advantage of this lower construction is the weight savings in the area of the side cell, which ultimately results in a lower draft of the ship and thus improved shallow water sailing characteristics.
  • the concept according to the invention therefore offers the possibility of realizing inland cargo ships also for shallow water journeys and low water levels on waterways.
  • buoyancy bodies are taken into account instead of the side cells as part of the ship's hull, it is also possible to retrofit inland vessels and, if necessary, to equip them with these buoyancy bodies only temporarily.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Schiff, insbesondere ein Binnenfrachtschiff oder ein Binnentankschiff, das für Flachwasserfahrten geeignet ist. Das Konstruktionsprinzip berücksichtigt hierbei beidseitige zu den Laderäumen und Ladetanks Seitenzellen oder Auftriebskörper vorzusehen, wobei der Schiffsboden unterhalb des Ladebereichs als Doppelboden ausgebildet ist, während im Bereich der Seitenzellen oder Auftriebskörper der Boden als Einfachboden vorgesehen ist. Mit diesen Maßnahmen wird ein relativ niedriger Tiefgang des Schiffes erreicht.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Schiff, insbesondere ein Binnenfrachtschiff oder Binnentankschiff, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Schiffe und Binnenschiffe, die hiermit angesprochen sind, eignen sich für die See- oder Küstenfahrt oder Binnengewässer und können Containerschiffe, Massengutschiffe und insbesondere auch Binnentankschiffe sein, die üblicherweise ein Vorschiff, einen Ladebereich und ein Hinterschiff sowie weitere schiffstypbestimmende Aufbauten, Räume und Ausrüstungen aufweisen. Speziell für ein Binnentankschiff ist der entsprechende Schiffskörper im Querschnitt mindestens im Ladebereich als Doppelhülle ausgebildet.
  • Binnenfrachtschiffe werden üblicherweise zur Versorgung von an Wasserstraßen und insbesondere größeren Strömen liegenden Industrieanlagen mit den erforderlichen Gütern, zum Beispiel Massengütern, Flüssigkeiten, Kraftstoffen und Stückgütern eingesetzt.
    In diesen Bereichen und Aufgaben sind Binnenfrachtschiffe wichtige Transportmittel für entsprechende Industrieanlagen und Kraftwerke. Um die Versorgungssicherheit derartiger Anlagen zu gewährleisten muss unter anderem auch der Aspekt berücksichtigt werden, dass auch bei Niedrigwasser auf Strömen und anderen flachen Wasserstraßen, Binnenfrachtschiffe ihre Transporte abwickeln können.
  • Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, ein Schiff, insbesondere ein Binnenfrachtschiff mit Flachwassereigenschaften zu schaffen, das auch bei Niedrigwasser auf befahrbaren Strömen oder auf Flachwasserwegen die erforderlichen Transporte abwickeln kann.
  • Diese Aufgabe wird bei einem Schiff, insbesondere einem Binnenfrachtschiff gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 mittels der Merkmale des kennzeichnenden Teils gelöst.
  • Hierbei ist vorgesehen, dass längs des Ladebereichs, in dem Laderäume und/oder Ladetanks vorhanden sind, beidseitig zu den Laderäumen und Ladetanks Seitenzellen oder Auftriebskörper vorgesehen werden, wobei des Weiteren der Schiffsboden im Ladebereich als Doppelboden für eine Doppelhülle des Schiffes ausgelegt ist, und im Bereich der Seitenzellen der Boden des Schiffskörpers als Einfachboden oder als eine Unterseite des Auftriebskörpers vorgesehen ist.
  • Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung kann daher darin gesehen werden, eine Vergrößerung der Verdrängung des Schiffskörpers im Hinblick auf einen geringeren Tiefgang zu erzielen, wobei dies durch die beidseitig zum Ladebereich vorhandenen Seitenzellen oder entsprechende Auftriebskörper erreicht wird und eine gewichtsoptimierte Konstruktion des Schiffskörpers vorgesehen wird, wobei der Schiffsboden im Ladebereich als Doppelboden ausgelegt ist und im Bereich der Seitenzellen als Einfachboden vorgesehen ist.
    Die Seitenzellen werden hierbei primär als Leerzellen eingesetzt. Im Falle eines oder mehrerer Auftriebskörper anstelle von Seitenzellen, dient die Unterseite des Auftriebskörpers als Einfachboden.
    Mit dieser Maßnahme wird ein Zusatzauftrieb für Schiffskörper und Schiff erreicht.
  • Auf diese Weise kann bei einem Binnenfrachtschiff und speziell einem Binnentankschiff eine U-förmige Doppelhülle geschaffen werden, wobei der Boden unter dem Ladebereich und speziell den Ladetanks als Doppelboden realisiert werden und die beidseitig am Ladebereich außen vorgesehenen Seitenzellen bilden ausgehend von ihrem mit dem Doppelboden in Verbindung stehenden Einfachboden nach oben ragende Doppelwände der U-förmigen Doppelhülle.
  • Die Seitenzellen sind üblicherweise integriert, mindestens im Ladebereich des Schiffskörpers ausgebildet und werden speziell bei Flachwasserfahrt als Leerzellen betrieben, wodurch der Auftrieb des Binnenfrachtschiffes verbessert und auf diese Weise ein relativ geringer Tiefgang des Schiffes erreicht wird.
  • Sofern anstelle der Seitenzellen Auftriebskörper zur Anwendung kommen, können auch diese sowohl integriert, das heißt starr und steif mit dem übrigen Schiffskörper verbunden sein. Die Auftriebskörper, die als Vollkörper oder Hohlkörper realisiert sein können, können insbesondere aus einem schaumartigen Material mit einer inneren Verstärkungsstruktur gebildet sein, wie es beispielsweise die DE 103 32 087 B3 zeigt.
    In dieser Art können die Auftriebskörper am Schiffskörper ankoppelbar, insbesondere im Ladebereich, vorgesehen sein. Die Ankoppelbarkeit und Abnehmbarkeit derartiger Auftriebskörper ermöglicht es daher, auch herkömmliche Binnenfrachtschiffe für bestimmte Fahrten in Flachwasserbereichen nachzurüsten und dies gegebenenfalls auch nur temporär vorzusehen, sofern zum Beispiel Niedrigwasser diese Maßnahme erfordert.
  • Eine konstruktive weitere Verbesserung des Binnenfrachtschiffes sieht im Hinblick auf eine Gewichtsoptimierung des Schiffes vor, die Seitenzellen in der Höhe oder die Auftriebskörper in der Höhe niedriger anzuordnen als die Höhe der Laderäume und/oder Ladetanks im Ladebereich. Hierdurch wird beidseitig ein niedriger Gangbord im Vergleich zur Rumpfhöhe der Laderäume und Ladetanks geschaffen.
  • Mittels der Seitenzellen wird daher im Querschnitt des Schiffes eine breitere U-förmige Doppelhülle geschaffen als dies bei bisherigen Typ-C-Tankmotorschiffen für Binnengewässer, die die Vorschriften nach ES-TRIN und ADN-Code zu beachten haben, der Fall ist. Ein erfindungsgemäßes Binnenfrachtschiff kann daher im Querschnitt gesehen Seitenzellen integriert zum Ladebereich aufweisen, die insbesondere in einem Verhältnis zur halben Breite des Ladebereich (BL) von ca.
    1/2 BL : Bs = ca. 1,4 : 1 bis ca. 4 : 1 , ausgelegt sind,
    wobei BS die Breite einer Seitenzelle ist.
  • Ein derart ausgelegtes Binnenfrachtschiff kann zum Beispiel im Querschnitt durch seine beiden außenliegenden Seitenzellen und den innen angeordneten Laderäumen oder Ladetanks eine Gesamtbreite von ca. 17,5 m aufweisen, wobei jede Seitenzelle eine Breite von ca. 3,5 m haben kann.
    Speziell bei einem Binnentankschiff, insbesondere für Kraftstoffe, Chemikalien oder andere Flüssigprodukte, dienen die Seitenzellen auch als Sicherheit gegen seitliche Kollision und Leckagen bei Beschädigungen.
  • Konstruktiv wird der Schiffskörper vorteilhafterweise mit Querverbänden versehen, die es in Verbindung mit weiteren Konstruktionselementen zu den Seitenzellen ermöglichen, dass keine oder nur geringe Kräfte in den Bereich der Seitenzellen übertragen werden.
  • Die Querverbände können daher zusammen mit den über die Länge des Schiffes angeordneten Decks- und Bodenplatten und den darin wirkenden Längskonstruktionen die Längsfestigkeit des Schiffes erzeugen.
  • Zweckmäßigerweise wird das Binnenfrachtschiff so ausgelegt, dass die jeweilige Breite der Seitenzellen oder der Auftriebskörper durch die zu befördernde Soll-Nutzlast und den vorgegebenen maximalen Tiefgang des Binnenfrachtschiffes bestimmt ist.
  • Die erforderliche Tragfähigkeit des Schiffes und die zu erfüllenden Flachwasseranforderungen bestimmen daher im Wesentlichen die konstruktive Auslegung der Doppelhülle des Schiffes.
  • Erfindungsgemäß ist vorgesehen, die Bodenstruktur der Seitenzellen als leichte, offene Konstruktion in Quer- oder Längsspanten-Bauweise zu realisieren, das heißt der von den Regeln geforderte Doppelboden ist nur im Bereich der Ladetanks durchgehend und die Seitenstruktur dient in erster Linie als Hohlkörper zur Vergrößerung der Verdrängung und damit zum Erzielen eines geringeren Tiefgangs.
  • Sofern Flachwassererfordernisse mit niedrigem Tiefgang des Schiffes unberücksichtigt bleiben können, können die Seitenzellen auch als Ballasttank zum Erreichen größerer Tiefgänge, zum Beispiel wegen Winddrift, besserem Seegangsverhalten und zum Erzielen besserer Propellerwirkungsgrade eingesetzt werden.
    Bei klar definiertem oder vorgegebenem Tankvolumen, wie beispielsweise nach dem ADN-Code (Vorschriften für gefährliche Güter auf Binnenwasserstraßen) werden im Rahmen der gewichtsoptimierten Auslegung eines Binnentankschiffes die Ladetanks auf jeweils eine quadratische Grundfläche, von ca. 10 x 10 m Grundfläche festgelegt, so dass das Lastabtrageverhalten der Belastungen aus den Einzeltanks aufgrund des auf die Quadratfläche übertragenen Ladedrucks grundsätzlich günstiger ist als zum Beispiel bei konventionellen Binnentankschiffen.
  • Sofern häufiger Produktwechsel bei den mit dem Binnentankschiff zu transportierenden Gütern zu berücksichtigen ist, erscheint der Einbau von Tankwaschanlagen zweckmäßig.
  • Der Antrieb für ein beanspruchtes Schiff, insbesondere ein Binnenfrachtschiff, kann zweckmäßigerweise mehrere Propeller, insbesondere drei Propeller, in Düsen und/oder Flextunneln (zum Beispiel von Firma DAMEN, NL) aufweisen, wobei dies gegebenenfalls mit Doppelruderanlagen an den äußeren Propellern kombiniert werden kann. Mit diesen Maßnahmen werden propulsionsverbessernde Eigenschaften, höhere Sicherheit und verbesserte Steuerungsmöglichkeiten des Schiffes erreicht.
  • Für ein mit dieser Anmeldung beanspruchtes Binnentankschiff sind primär fest im Schiffskörper integrierte Ladetanks vorgesehen. Das Binnentankschiff kann aber auch derart konstruiert sein, dass mobile, separate Ladetanks in die Laderäume eingesetzt und herausgehoben werden können, so dass Stauen und Löschen der entsprechenden Flüssigkeiten eine andere Logistik erfordern als bei fest integrierten Ladetanks im Schiff.
  • Zweckmäßigerweise werden die Innenwände der Ladetanks glatt und ohne störende Versteifungen oder Anbauten gehalten, so dass eine verbesserte Reinigungsmöglichkeit vor einem Produktwechsel durchgeführt werden kann.
  • Im Hinblick auf den Schiffsantrieb kann ein beanspruchtes Binnenfrachtschiff insbesondere zum Beispiel mit vier Generator-Sätzen ausgelegt sein, die mittels eines Power-Management-Systems (PMS) auf drei Festpropeller oder Verstellpropeller oder sonstige Antriebsarten wirken.
    Auch ein direkter mechanischer Antrieb mittels Kraftmaschinen oder ein elektrischer Antrieb ist möglich.
    Eine oder mehrere Wellen mit Propeller könnten auch absenkbar ausgeführt sein, so dass bei Tiefwasserfahrten Verbesserungen des Propulsionswirkungsgrades erreicht werden.
  • Das Konzept der Erfindung ist unabhängig von der Antriebsart, die für ein entsprechendes Binnenfrachtschiff gewählt wird. Insbesondere kann für den Schiffskörper eines für Flachwasserfahrten geeigneten Frachtschiffs auch ein Antrieb mittels einer umlaufenden Blattkette, mittels Schaufelrädern oder Schnecken, gewählt werden.
  • Die Blattkette kann bevorzugt im mittleren Bereich des Schiffskörpers, zum Beispiel in einem Schacht angeordnet werden und läuft antriebsmäßig insbesondere über zum Beispiel zwei Umlenkrollen, die mittels Nabenmotoren angetrieben werden. Hierbei kann die Blattkette wie ein umlaufendes Förderband wirken, von dem entsprechende Blätter beziehungsweise Platten etwa senkrecht dazu abstehen und im unteren Bodenbereich des Schiffskörpers in ein Wasserbett zur Fortbewegung des Schiffes eingreifen. Der Wasserspiegel in einem derartigen Wasserbett kann zum Beispiel mittels Luftdruck konstant gehalten werden, wobei die Tiefe des Wasserspiegels etwa der Blatthöhe entspricht. Der Zustrom von Wasser in das bodenseitige Wasserbett des Schiffes kann mittels eines Antunneln geregelt werden.
  • Auch Antriebe über Navigatoren und Außenbordmotoren könnten beim erfindungsgemäßen Konzept eingesetzt werden. Ebenso ist ein Antrieb mittels E-Motoren denkbar.
    Auch sind Zusatzeinrichtungen und Manövereinrichtungen für den Vortrieb und das Aufstoppen eines Schiffes bei einem erfindungsgemäßen Binnenfrachtschiff mit integrierbar.
    Die Anordnung der Schiffsbrücke und von Wohnkabinen kann an beliebiger Lage und entsprechend der Zweckmäßigkeit vorgesehen sein.
  • Zur Verbesserung und Optimierung der Form des Schiffskörpers können beispielsweise auch CFD-Methoden (Methoden der numerischen Strömungsdynamik) angewandt werden.
  • Abhängig von den zu transportierenden Produkten wie Kraftstoffen oder Chemikalien, können die Ladetanks aus Metall- oder Kunststoffmaterialien bestehen.
  • Insbesondere bei der Verwendung mobiler Transportbehälter oder Ladetanks und von bevorzugt quadratisch gestalteten Lade- oder Tankräumen, die mit oder ohne Lukendeckel ausgeführt sein können, stellen dieser Lade- oder Tankräume normale Trockenfrachträume dar, bei denen das erfinderische Konzept ebenfalls realisiert werden kann.
  • Prinzipiell ist das erfinderische Konzept einer U-förmigen Doppelhülle auch bei anderen Schiffen und Schiffskörpern und nicht nur bei Binnenschiffen einsetzbar.
    So kann das Konzept zum Beispiel auch bei Bargen und schwimmfähigen Storage-Anlagen realisiert werden.
  • Bei der Implementierung des erfinderischen Konzeptes bei einem Binnenfrachtschiff kann zum Beispiel auch bei einer maximalen Breite des Schiffes im Bereich von 15 m bis 18 m und einer Schiffslänge von ca. 100 m bis 130 m unter Berücksichtigung von Nutzlasten von etwa 400 t bis ca. 600 t ein maximaler Tiefgang des Schiffes im Bereich von 1,2 m bis 2 m erreicht werden.
    Entsprechende Seitenzellen können zum Beispiel eine Breite im Bereich von 2,5 m bis 3,5 m aufweisen.
  • Die Erfindung wird nachfolgend im Wesentlichen anhand zweier schematischer Beispiele noch näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
    • Fig. 1
    einen Längsschnitt durch ein Binnentankschiff mit durch zwei quer verlaufende Schnittlinien gekürzter Länge;
    Fig. 2
    einen horizontalen Schnitt, verkürzt, durch das Schiff nach Fig. 1 in einer Decksebene unterhalb des Hauptdecks;
    Fig. 3
    einen vertikalen Querschnitt längs der Schnittlinie A-A nach Fig. 2, wobei Ladetanks und beidseitige Seitenzellen erkennbar sind;
    Fig. 4
    einen vereinfachten vertikalen Schnitt ähnlich wie in Fig. 3 durch eine Schiffshälfte, und
    Fig. 5
    einen vergleichbaren Schnitt durch eine Binnentankschiff entsprechend Fig. 4 mit in der Höhe niedrigeren Seitenzellen und niedrigerem Gangbord.
  • In Fig. 1 ist in schematischer beispielhafter Darstellung ein Binnenfrachtschiff 1 gezeigt, das entsprechend den weiteren Figuren 2 und 3 als Binnentankschiff ausgelegt ist. Das Binnenfrachtschiff 1 weist einen Schiffskörper 4 mit Vorschiff 5 und Ladebereich 6 auf. Der Ladebereich 6 ist insbesondere im mittleren Längsbereich des Schiffes vorgesehen. Weiterhin ist das Hinterschiff 7 im achterlichen Bereich mit einer Brücke 20 und darunter angeordnetem Wohnbereich 21 sowie einem darunterliegenden Motorraum 22 dargestellt.
  • Das in der Länge durch zwei Schnittlinien geschnittene Binnenfrachtschiff 1 ist nach Fig. 2 vereinfacht mit einem horizontalen Schnitt durch das Deck unterhalb des Hauptdecks dargestellt. Im inneren und mittleren Bereich des Ladebereichs 6 sind nach Fig. 2 etwa quadratische Ladetanks 9 angeordnet, wobei auf beiden Schiffsseiten Seitenzellen 10 als Leerzellen angeordnet sind. Die Seitenzellen 10 begrenzen daher nach außen den Schiffskörper 4.
    Im rechten, vorderen Bereich von Fig. 2 ist das Vorschiff 5 mit Bug dargestellt. Der Schnitt gemäß Fig. 2 zeigt im Hinterschiff 7 den Motorraum 22 mit Hauptpropeller 25 (Strichlinie) sowie zu beiden Seiten dazu zwei äußere Propeller 24 mit entsprechender Welle zu jeweils einem Antriebsmotor 23. Längs der Mitschiffslinie ist ein Hauptmotor 26 angeordnet, der auf den Hauptpropeller 25 wirkt, dem ein zweiter Motor als Hilfsmotor oder als Zusatzmotor für den Antrieb zugeordnet ist.
  • In Fig. 3 ist in vereinfachter Darstellung ein Querschnitt durch das Binnentankschiff entsprechend der Schnittlinie A-A gezeigt. Das Beispiel nach Fig. 3 zeigt beidseitig von der Mitschiffsvertikalen 31 zwei Ladetanks 9, die durch eine Tanktrennwand 34 voneinander getrennt sind. Der Schiffsboden 14 unterhalb der Ladetanks 9 ist als Doppelboden 11 ausgelegt, der nur unterhalb der Ladetanks 9 vorgesehen ist. Beidseitig zu den mittleren Ladetanks sind Seitenzellen 10 vorgesehen, die integriert und starr mit den Quer- und Längsverbänden des Schiffes verbunden sind.
    Der Boden dieser Seitenzellen 10 ist als Einfachboden 12 ausgebildet, da die Seitenzellen 10 in üblicher Weise als Leerzellen gefahren werden und primär dem besseren Auftrieb des Schiffes dienen.
  • Mittels der Seitenzellen 10, des darunterliegenden Einfachbodens 12 und der sich unterhalb der Ladetanks 9 anschließenden zwei Doppelböden 11 wird im gezeigten Beispiel eine U-förmige, breite Doppelhülle 15 geschaffen, die die Anforderungen für die Beförderung von gefährlichen Flüssigkeiten, wie Kraftstoffe oder Chemikalien, auf Binnengewässern erfüllt.
  • Die Ladetanke 9 sind üblicherweise auch im Deckbereich geschlossen ausgebildet, wobei ein Rohrleitungssystem 29 zum Be- und Entladen von Flüssigkeiten angedeutet ist.
  • Die Breite und Höhe der Seitenzellen 10 bestimmt dabei ganz wesentlich zusammen mit der weiteren Schiffskonstruktion, insbesondere im Ladebereich, die Tragfähigkeit und den Auftrieb des Schiffes.
    Das erfindungsgemäße Konzept ermöglicht unter Berücksichtigung der vorausgehend kurz umrissenen Konstruktion der U-förmigen Doppelhülle 15 zusammen mit den Ladetanks 9 und dem Doppelboden 11, Binnenfrachtschiffe zu schaffen, die auch für Flachwasserfahrten und Transport bei Niedrigwasser geeignet sind.
  • Der schematische Vertikalschnitt nach Fig. 4 über die halbe Breite eines Schiffes zeigt einerseits einen Ladetank 9, der zum Schiffsboden 14 hin einen Doppelboden 11 als unteren Abschluss aufweist. Zur Seite hin wird der Schiffskörper durch eine Seitenzelle 10 mit einem unteren Einfachboden 12 begrenzt. Im Beispiel nach Fig. 4 ist ein in der Breite durchgehender Ladetank 9 dargestellt, der in der Mittschiffsvertikalen 31 keine Tanktrennwand 34 (Fig. 3) aufweist.
  • In Fig. 5 ist in einem vertikalen Querschnitt durch ein Binnenfrachtschiff über die halbe Breite des Schiffes eine konstruktive Maßnahme für eine Gewichtsoptimierung des Schiffskörpers dargestellt. Der Ladetank 9 wird bodenseitig durch einen Doppelboden 11 begrenzt. Im seitlichen, linken Bereich ist eine Seitenzelle 10 am Ladetank 9 vorgesehen. Seitenzelle 10 und Ladetank 9 sind zweckmäßigerweise starr, zum Beispiel verschweißt oder formschlüssig, miteinander verbunden.
    Die Seitenzelle 10 hat hierbei einen in der Höhe niedrigeren oberen Abschluss als die Höhe des Schiffsrumpfes 18 über dem Ladetank 9. Der obere Abschluss der Seitenzelle 10 dient hierbei als Gangbord 17.
    Der besondere Vorteil dieser niedrigeren Konstruktion ist die Gewichtseinsparung im Bereich der Seitenzelle, wodurch letztlich ein niedrigerer Tiefgang des Schiffes und damit verbesserte Flachwasserfahreigenschaften erreicht werden.
  • Das erfindungsgemäße Konzept bietet daher die Möglichkeit, Binnenfrachtschiffe auch für Flachwasserfahrten und niedrige Wasserstände auf Wasserstraßen zu realisieren.
  • Bei Berücksichtigung von Auftriebskörpern anstelle der Seitenzellen als Bestandteil des Schiffskörpers, ist es auch möglich, Binnenschiffe nachzurüsten und sie gegebenenfalls auch nur temporär mit diesen Auftriebskörpern auszustatten.

Claims (11)

  1. Schiff, insbesondere Binnenfrachtschiff (1) oder Binnentankschiff,
    mit einem Schiffskörper (4) mit Vorschiff (5), Ladebereich (6), insbesondere im mittleren Längsbereich des Schiffes, und Hinterschiff (7),
    wobei der Ladebereich (6) Laderäume und/oder Ladetanks (9) aufweist, und
    wobei der Schiffskörper (4) im Querschnitt mindestens im Ladebereich (6) als Doppelhülle (15) vorgesehen ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    a) dass im Ladebereich (6) beidseitig zu den Laderäumen und/oder Ladetanks (9) Seitenzellen (10) oder Auftriebskörper vorgesehen sind,
    b) dass der Schiffsboden (14) im Ladebereich (6) als Doppelboden (11) für die Doppelhülle (15) ausgelegt ist und
    c) im Bereich der Seitenzellen (10) der Boden des Schiffskörpers (4) als ein Einfachboden (12) oder als eine Unterseite des Auftriebskörpers vorgesehen ist.
  2. Schiff nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Seitenzellen (10) oder Auftriebskörper in der Höhe niedriger angeordnet sind als die Höhe der Laderäume und/oder Ladetanks (9) im Ladebereich (6).
  3. Schiff nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Seitenzellen (10) integriert zum Ladebereich (6), insbesondere in einem Verhältnis zur halben Breite des Ladebereichs (BL) von ca.
    1/2 BL : BS = ca. 1,4 : 1 bis ca. 4 : 1, wobei BS die Breite einer Seitenzelle (10) ist, angeordnet sind.
  4. Schiff nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Schiffskörper (4) Querverbände aufweist, die in Verbindung mit Konstruktionselementen zu den Seitenzellen (10), keine oder nur geringe Kräfte in den Bereich der Seitenzellen (10) übertragen.
  5. Schiff nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die jeweilige Breite (Bs) der Seitenzellen (10) oder Auftriebskörper durch die zu befördernde Soll- Nutzlast und den vorgegebenen maximalen Tiefgang des Binnenfrachtschiffes (1) bestimmt ist.
  6. Schiff nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Auftriebskörper integriert mit dem Schiffskörper (4) oder ankoppelbar am Schiffskörper (4), insbesondere im Ladebereich (6), vorgesehen sind.
  7. Schiff nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Auftriebskörper als Vollkörper oder Hohlkörper, insbesondere aus einem schaumartigen Material mit innerer Verstärkungsstruktur, gebildet sind.
  8. Schiff nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Schiffsantrieb mehrere Propeller (24, 25), insbesondere drei Propeller, in Düsen und verstellbaren Flextunneln, gegebenenfalls kombiniert mit Doppelruderanlagen an den äußeren Propellern (24), aufweist.
  9. Schiff nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Ladetanks (9) integriert im Schiffskörper (4) oder als mobile, in Laderäume einsetzbare Ladetanks (9), ausgebildet sind.
  10. Schiff nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Innenwände der Ladetanks (9) glatt und ohne störende Versteifungen oder Anbauten gestaltet sind.
  11. Schiff nach einem der Ansprüche 1 bis 7 und 9 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Schiffsantrieb mittels einer umlaufenden Blattkette in einem Schacht des Schiffskörpers (4) realisiert ist, und
    dass antriebsmäßig insbesondere Nabenmotoren an Umlenkrollen der Blattkette vorgesehen sind.
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