WO2002024521A1

WO2002024521A1 - Wasserfahrzeug mit form- und kraftschlüssig angeordneten stabilisierungseinrichtungen als mehrrumpfsystem

Info

Publication number: WO2002024521A1
Application number: PCT/DE2001/003626
Authority: WO
Inventors: Hans-Heinrich Kaaden
Original assignee: Kaaden Hans Heinrich
Priority date: 2000-09-21
Filing date: 2001-09-20
Publication date: 2002-03-28
Also published as: AU2002212087A1

Abstract

Wasserfahrzeug mit form- und kraftschlüssig angeordneten Stabilisierungseinrichtungen (29) als Mehrrumpfsysteme, z.B. mit beweglich angeordneten Ausleger-Einheiten nach dem Kipphebelprinzip, deren Auslegerbreite sich bei Richtungswechsel unter hoher Fahrt asymetrisch, manövrierverbessernd und widerstandsmindernd verändern und/oder bei grösseren Mehrrumpfsystemen die Auslegerbreite zur Befahrung von beengten Kanalschleusen durch Flutung der Ballastwassertanks in den Ausleger-Rümpfen reduziert werden kann.

Description

"Wasserfahrzeug mit form- und kraftschlüssig angeordneten Stabilisierungseinrichtυngen als Mehrrumpfsystem"

Nach der internationalen Veröffentlichung unter der Nummer WO 99/41141 mit dem internationalen Aktenzeichen PCT/DE99/00430 gehören damit zwei Varianten mit kraftschlüssig angeordneten Stabilisierungseinrichtungen zum Stand der Technik. Darin werden Möglichkeiten aufgezeigt, die entsprechende Stabilisierungseinrichtungen als Stabilisierungseinheit oder einzelne Ausleger-Rümpfe auf starr angeordneten Auslegerarmen mit verlängerten Stützprofilen kraftschlüssig mit dem Hauptrumpf zu verbinden. Die gewählte Verbindungsart ist aus Gründen der Fertigung, Betriebssicherheit und Wartungsfreundlichkeit bei Wasserfahrzeugen als MehrrumpfSysteme zweckdienlich. Zu den Ansprüchen, dass die darin vorgestellten Verbindungen zwischen der Transporteinheit und den Auslegersystemen und Ausleger-Rümpfen wirksam und kostengünstig herstellbar sind und den hohen Belastungen aus dem rauhen Fahrbetrieb unter schweren Seebedingungen über die Lebenslaufzeit standhalten soll, wird mit der vorliegen- ^' den Patentanmeldung ein neuer und verbesserter Stand der Technik vorgelegt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Wasserfahrzeuge der aufgezeigten Gattung so auszubilden, dass die Stabilisierungseinrichtungen noch wirkungsvoller, betriebssicherer und wartungsfreundlicher ausgebildet werden. Die Erfindung zeigt drei Varianten auf, die sich aus den unterschiedlichen Auf- gaben der zu stabilisierenden Schwi -Masse und der damit verbundenen Beherrschung hoher Kräfte bei Wasserfahrzeugen als Mehrrumpfsysteme für den zivilen und militärischen Einsatz ergeben. Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch die Merkmale der Patentansprüche für Wasserfahrzeuge mit form- und kraftschlüssig angeordneten Stabilisierungseinrichtungen als Mehrrumpf Systeme gelöst.

Verschiedene Ausführuπgsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen darge- gestellt und werden wie folgt näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 als Seitenansicht ein Mehrrumpfschiff mit Auslegerschlitten als

Hochsee-Schubverband für Massengut. (Stabilisierungsvariante I)

Fig. 2 als Draufsicht ein Mehrrumpf schiff mit Auslegerschlitten.

Fig. 3 als Querschnitt "A-A" ein Mehrrumpf schiff mit Auslegerschlitten.

Fig. 4 als Seitenansicht ein Mehrrumpf schiff mit einzeln befestigten Ausleger-Rümpfen oder Sektionen davon als Kreuzfahrtschiff. (Stabilisierungsvariante II)

Fig. 5 als Draufsicht ein Mehrrumpfs chiff mit einzeln befestigten Ausleger-Rümpfen oder Sektionen davon.

Fig. 6 als Querschnitt "B-B" ein Mehrrumpf schiff mit einzeln befestig- ten Ausleger-Rümpfen oder Sektionen davon.

Fig. 7 als Draufsicht im Schnitt "C-C" ein Mehrrumpfs chiff mit einzeln befestigten Ausleger-Rümpfen oder Sektionen davon als sehr schweres Marineschiff. (Stabilisierungsvariante II)

Fiq. 7.1 als Draufsicht Fig . 7 mit expandierenden Flugdecks im Technologie- Vergleich, a) als Monohul-Ausführung "Ist" , b) als Monohull-Aus- fύhrung "Soll" und c) als Mehrrumpf-Ausführung "Kann" mit Start- und Landebetrieb bis Seestärke 8 gegenüber SS 6 bei "Ist/Soll". Fig . 8 als Querschnitt "D-D" ein Mehrrumpfschiff mit einzeln befestigten Ausleger-Rümpfen oder Sektionen davon.

Fig. 9 als Seitenansicht eine einzeln befestigte Ausleger-RumpfSektion.

Fig . 10 als Querschnitt "E-E" eine einzeln befestigte Ausleger-RumpfSektion.

Fig. 11 als Seitenansicht eine Schwimm- und Tauchvorrichtung zur Befestigung von Ausleger-RumpfSektionen auf einem Stützprofil.

Fig . 12 als Seitenansicht ein Mehrrumpfschiff mit einzelnen Auslegereinheiten nach dem Kipphebelprinzip als mittelschweres Marineschiff. (Stabilisierungsvariante III)

Fig. 13 als Draufsicht ein Mehrrumpfschiff mit einzelnen Auslegereinheiten nach dem Kipphebelprinzip.

Fig. 14 als Querschnitt "F-F" ein Mehrrumpfschiff mit einzelnen Auslegereinheiten nach dem Kipphebelpriπzip.

Fig. 15 als Seitenansicht ein Mehrrumpfschiff mit einzelnen Auslegereinheiten nach dem Kipphebelprinzip als Motorjacht oder Marineschiff.

Fig. 16 als Querschnitt "G-G" ein Mehrrumpfschiff mit einzelnen Ausleger- einheiten nach dem Kipphebelprinzip.

Fig. 17 als Querschnitt "H-H" ein Mehrrumpfschiff wahlweise mit einer Stabilisierungseinheit als Sicherheitsschlitten "beweglich" oder mit einzelnen Auslegereinheiten nach dem Kipphebelprinzip als Motorboot.

Fig. 18 als Draufsicht ein Mehrrumpfschiff mit einzelnen Auslegereinheiten nach dem Kipphebelprinzip als Kreuzfahrtschiff. Die Einheitlichkeit der Erfindung mit drei Varinaten besteht darin, dass eine Transporteinheit oder Mariπeplattform mit einem besonders strömuπgsgün- stigen, widerstandsarmen Rumpf durch seitlich angebrachte Schwimmkörper in Form von Ausleger-Rümpfen bei allen Seebediπgungen einen stabilen und betriebssicheren Fahrzustand gewährleisten. Die verschiedenen StabilisierungsVarianten ergeben sich durch die Anwendungsbreite der Erfindung mit Verdrängungsgewichten von ca. 5 Tonnen bei Motorbooten bis zu ca. 120.000 Tonnen bei sehr schweren Kreuzfahrt- und Marineschiffen.

Voraussetzung für den Einsatz von Mehrrumpfschiffen als Trimarane ist die Herstellung stabiler und betriebssicherer Verbindungen der Ausleger mit der Transporteinheit oder Marineplattform. Dabei treten bei Großschiffen dieser Gattung sehr hohe Kräfte auf, die durch besondere Konstruktionsmerkmale beherrscht werden müssen.

Das Interesse Mehrrumpfsysteme in der zivilen und militärischen Schifffahrt einzusetzen besteht bekanntlich darin, dass solche Systeme eine höhere Ge- schwindigkeit zu wirtschaftlichen Kosten und eine bessere Fahrstabilität als Monohull-Schiffe erzielen können.

Nachdem der technische Fortschritt bei Monohull-Schiffen in Bezug auf wirt- schaftlichen Unterhalt und besserer Fahrstabilität (geringere Rollneigung etc.) nur noch wenig Entwicklungspotential zuläßt, wird die Bedeutung, der Einsatz von Mehrrumpfsystemen in der zivilen und militärischen Schifffahrt zwangsläufig zunehmen. Mehrrumpfsystem nach Stabilisierungsvariante I

Wasserfahrzeuge mit form- und kraftschlüssig angeordneten Stabilisierungseinrichtungen als Mehrrumpfsystem bestehen nach dem Stand der Technik aus einer Transport- und Stabilisierungseinheit, die im Schwerpunkt mit der Transporteinheit vertikal verbunden wird.

Mit der Stabilisierungsvariante I wird ein neuer Stand der Technik in der

Verbindung der Stabilisierungseinheit 9 mit der Transporteinheit 2 vorgelegt. Dazu besitzt die Transporteinheit 2 fest angeordnete Abstandshalter 3, die bei passender Lage auch als Stabilisierungsprofil bei schweren Seebedingungen dient. Der Abstandshalter 3 hat eine horizontale Auflagefläche 4, in der Verbin- dungspositionen 5 eingelassen sind und stirnseitige Auffahrbegrenzungen. Bewegliche Verriegelungen 6 in der Transporteinheit 2 sichern die Stabilisierungseinheit 9 oder 10. Bei Bedarf kann eine zusätzliche Stabilisierung der Transporteinheit 2 mit einem Unterwasser-Stabilisierungsprofil 8 vorgenommen werden. Wie jedes größere Wasserfahrzeug verfügt auch die Transporteinheit 2 zur Trim- mung und anteiligen Stabilisierung über Ballastwassertanks 7.

Die Stabilisierungseinheit 9 ist wahlweise als starre Einheit 9 oder als bewegliche, mehrteilig Einheit 10, mit Sicherheitsbügel 11, Gelenk 18 und Anschlag 19 einsetzbar. Die Stabilisierungseinheit 9 oder 10 hat darüber hinaus Anschläge 14 und horizontale Auflageflächen 13, auf denen Verbindungselemente 15 angeordnet sind.

Mit der vorgelegten Erfindung erfolgt die kraftschlüssige Verbindung zwischen Stabilisierungseinheit 9 oder 10 und der Transporteinheit 2 durch horizontale Auflage von 13 auf 4. Zuvor wird die Stabilisierungseinheit 9 oder 10 mit Ballastwasser 17 in den Ausleger-Rümpfen 16 im Tiefgang abgesenkt und in die mit Spiel versehenen Abstaπdshalter mit 13 auf 3 bis zum Anschlag 14 aufgefahren .

Mit dem Abpumpen des Ballastwassers aus den Tanks 17 der Ausleger-Rümpfe 16 erfolgt die Verbindung zwischen Stabilisierungseinheit 9 oder 10 über Verbindungselemente .15 selbstzentrierend in den Verbindungspositionen 5 durch den dadurch entstehenden Auftrieb. Der Verbindungsvorgang wird mit der Ver- riegelung 6 abgeschlossen .

Die Stabilisierungsvariante I mit an- und abdockbarer Stabilisierungseinheit 9 oder 10 kann wahlweise motorlos als reine Stabilisierungseinrichtung zur Stabilisierung mittlerer und großer Schwimm-Massen oder mit motorischem Antrieb, gleichzeitig auch als hochseetüchtige Schubeinheit, eingesetzt werden. Ein Anwendungsbeispiel ist in den Abbildungen Fig . 1, 2 und 3 aufgezeigt.

Aber auch bei sehr leichten Wasserfahrzeugen wie Motorbooten ist die Stabili- sieruπgsvariarite I mit gewissen Modifikationen einsetzbar. Dazu wird auf der Transporteinheit 2 zusätzlich ein Sicherheitsbügel angeordnet. Die Stabili- sierungseiπheit 9 oder 10 wird mit Verbindungselementen 15 auf die Abstandshalter 3 und den Sicherheitsbügel 11 der Transporteinheit 2 kraftschlüssig aufgebracht und zur Sicherheit durch Verriegelungen 6 in waagerechten Anordnung gesichert. Bei den gut zu handhabenden Stückgewichten in den Motorbootklassen ist der Tiefgang der Stabilisierungseinheit 9 oder 10 gegenüber der Transporteinheit 2 mit geeigneten Vorrichtungen variabel einstellbar. Beim Transport yόn Wasserfahrzeugen dieser BaugröBe auf dem' Lande wird die Stabili sierungseinheit 10 abgenommen und zum be deren '-Transport zusammgeklappt . Ein

Anwendungsbeispiel ist in der Abbildung Fig. 1/ als linker Querschnitt aufgezeigt . Mehrrumpfsystem nach Stabilisierungsvariante II

Wasserfahrzeug mit form- und kraftschlüssig angeordneten Stabilisierungseinrichtungen als Mehrrumpfsystem bestehen nach dem Stand der Technik aus einer Transporteinheit mit fest angeordneten Auslegerarmen mit verlängerten Stützprofilen, auf denen einzelne Ausleger-Rümpfe kraftschlüssig angeordnet sind.

Mit der Stabilisierungsvariante II wird ein neuer Stand der Technik in der

Verbindung der Ausleger-Rümpfe 16 als Sektionen davon 23 oder 24 auf den Stützprofilen 20 der Transporteinheit als Marineplattform 2 vorgelegt. Dazu besitzen die Ausleger-Rümpfe 16 oder Sektionen davon durchgehende U-Profile 21, in dem das Stützprofil 20 zur Auflage kommt und durch Verbindungskeile 22 positio- niert und verankert wird. Die Montage der einzelnen Sektionen 23 oder 24 auf den Stützprofilen 20 kann trocken oder im Wasser erfolgen.

Bei Kreuzfahrtschiffen oder Marineschiffen z.B. sind die Abstandshalter 3 durch Gitterkonstruktionen 3a in mehreren Achsen versteift. Bei Kreuzfahrtschiffen sind zwischen den Gitterkonstruktionen 3a Fahrgastkabinen 3b angeordnet, die den Abstandshalter 3 zusätzlich verstärken. Die Stützprofile 20 sind ebenfalls durch Gitterkonstruktionen 20a verstärkt und mit den Gitterkonstruktionen 3a der Abstandshalter 3 formschlüssig verbunden.

Um mögliche Reparaturen an den Ausleger-Rümpfen 16 auch ohne Trockendock durchführen zu können, setzen sich die Ausleger-Rümpfe 16 aus einzelnen Ausleger- Sektionen 23 oder 24 zusammen, die im schwimmenden Zustand der Transportein- heit oder Mariπeplattform 2 auf die Stützprofile 20 aufgebracht werden. Die Ausleger-Sektionen 23 und 24 sind wahlweise ein- oder mehrstückig (beweglich) ausgebildet. Zur Montage der Ausleger-Sektion 24 auf dem Stützprofil 20 ist eine Schwimm- und Tauchvorrichtung 37 hilfreich. Bei der Stabilisierungsvariante II kann der Stabellauf der Transporteinheit oder Marineplattform 2 auch ohne Ausleger-Sektionen 23 oder 24 erfolgen. Dazu ist es natürlich erforderlich, dass die Transporteinheit oder Marineplattform bis zu einen mittleren Seegang auch stabil im Wasser steht, um die Erstbestük- kuπg der Ausleger-Sektionen 23 oder 24 auf den Stützprofilen 20 im Hafenbereich der Werft vornehmen zu können. Da die Stützprofile 20 durch die Verwendung von schweren Doppel-T-Profilen strömungsgünstig schmal gehalten werden können, würden bei einer formschlüssigen Verbindung der Ausleger-Sektionen 23 und 24 mit diesen sehr hohe Dauerkräfte durch den Auftrieb der Tauchkörper auf den den betreffenden Schweißnähten liegen. Deshalb bietet die Einzelaufbringun und -Verbindung der Ausleger-Sektionen 23 oder 24 in der aufgezeigten Form gleich mehrere Vorteile, z.B. a) die Kraftverteilung aus dem Auftrieb der Ausleger-Setionen 24 auf die Lagerstellen 26 der Stützprofile 20 gleichmäßig und betriebssicher vornehmen zu können und b) , dass mögliche Reparaturen an den Ausleger-Sektionen 24 ohne Aufenthalt im Trockendock nahezu auf jedem Schiffbaustandort durchgeführt werden können.

Zweckmäßigerweise kommen Ausleger-Sektionen als zweigeteilte, bewegliche Aus- führungen 24 zum Einsatz, die eine gleichmäßige Anlage der Auftriebskräfte aus den Tauchkörpern auf den Lagerstellen 26 der Stützprofile 20. garantieren. Die Positionierung der Ausleger-Sektionenen 24 an vorbestimmten Stellen qeschieht über beiderseitig, vertikal angeordnete Verbindungs eile 22. Um bei möglichen Kollisionen im Bereich der Ausleger-Rümpfe die Ausleger-Sektionen 24 nicht aus den Verankerungen zu reißen, sind diese durch Verriegelungen 26, z.B. als Zuganker oder durch ausschleifbare Schweißnähte gesichert.

Die Stabilisierungsvariante II mit einzel aufgebrachten Ausleger-Sektionen 24 auf Stützprofilen 20 kann u.a. für Kreuzfahrtschiffe und Hubschrauber- bzw. Flugzeugträger in den Baugrößen zwischen 40.00D und 120.000 Tonnen Verdrän- gung eingesetzt werden. Vorgenannte Anwendungsbeispiele sind in den Abbildungi Fig. 4 bis 10 aufgezeigt. Schwimm- und Tauchvorrichtung 37 zur Montage von Ausleger-Sektionen 24 nach Stabilisierungsvariante II

Die Schwimm- und Tauchvorrichtung mit geeignetem Transportteil 37 hat am Ende ihrer Aufnahmeprofile starre Anschläge 39, die durch veränderliche Anschläge 40 ergänzt werden. Am Boden des Transportteils ist ein Profil 38 angeordnet. Die Schwimm- und Tauch orrichtung 37 ist mit Ballastwassertanks 41 und Preßlufttanks 42 sowie elektrischen Antrieben 43 ausgerüstet, die in mehreren Achsen angeordnet sind.

Die Ausleger-Sektion 24 wird mit Hilfe eines Kranes in der Schwimm- und Tauchvorrichtung abgesetzt. Sobald die Ausleger-Sektion 24 auf dem im Bodenbersich angeordneten Profil 38 aufliegt, winkeln die beiden Teile der Sektionen bis zu den starren Anschlägen 39 ab, liegen dort an und sind montagebereit.

Nachdem die Schwimm- und Tauchvorrichtung 37 am Montageort der Stützprofile 20 der Transporteinheit oder Marineplattform 2 gefahren ist, wird über die Ballastwasseraufnahme die Ausleger-Sektion 24 und im Phasεnverzug anteilig die Schwimm- und Tauchvorrichtung 37 geflutet, bis der Tauchvorgang beginnt, der Schwebezustand besteht und die Montagestelle unter Wasser unter dem Stützprofil 20 erreicht ist. Danach fährt die Schwimm- und Tauchvorrichtung 37 auf- wärts, bis auf die stirnseitigen Lagerstellen 26 des Stützprofiles 20. Anschließend wird das Ballastwasser aus der Ausleger-Sektion 24 entfernt. Durch den Auftrieb der Ausleger-Sektion 24 legt sich diese gleichmäßig an den Stützprofilen 20 an, wird durch die beiderseitig angeordneten Verbindungskeile 22 positioniert und durch Verriegelungen 27 in Form von Zυgankern gesichert. Die Aufnahmeprofile in der Schwimm- und Tauchvorrichtung 37 und die Verbindungsprofile und -flächen der Ausleger-Sektion sind selbstzentrierend gestaltet, um eine rasche und einfache Montage zu gewährleisten. Vorgenannte Schwimm- und Tauchvorrichtung ist in der Abbildung Fig. 11 aufgezeigt. Mehrrumpfsystem nach Stabilisierungsvariante III

Wasserfahrzeuge mit form- und kraftschlüssig angeordneten Stabilisierungsein- richhtungen als Mehrrumpfsystem mit spurveränderlicher Äuslegerbreite sind nach dem Stand der Technik und aus der Literatur nicht bekannt.

Mit der Stabilisierungsvariante III werden völlig neue Maßstäbe zum Stand der Technik vorgelegt, der darin besteht, dass in dem Abstandshalter 3 Befestigungen mit seitlichen Führungen 30 aufgebracht sind, in denen eine Auslegereinheit mit auf Kipphebel angeordneten Ausleger-Rumpf 29 geführt wird und die über die Kipphebelverbindung 31 beweglich mit dem Abstandshalter 3 verbunden wird. Gegenüber der Befestigung mit seinen seitlichen Führungen 30 um den Dreh- punkt der Kipphebelverbindung 31 sind parallel dazu weitere Kipphebelführungen 32 auf der Transporteinheit oder Marineplattform 2 angeordnet, in der die kipp- hebelför ige Auslegereinheit 29 das zweite Mal geführt wird. Zwischen den Kippnebelführungen 32 sind Anschläge 33 angeordnet, die wahlweise auch begrenzt verstellbar 33a ausgeführt sind. In den Kipphebelführungen 32 sind Drehmoment- bremsen angeordnet, die die Veränderung der Spurbreite der Auslegereinheit 29 bei Bedarf über das Drehmoment regeln. Auf dem Unterwasserrumpf der Transporteinheit oder Marineplattform 2 ist gegenüber den Ausleger-Rümpfen 16 ein Stabilisierungs- und Anschlagprofil 8 angeordnet.

Vorgenannte spurveränderliche Ausführung kommt bevorzugt bei Marineschiffen in den Bauklassen von 2.000 bis 20.000 Tonnen Verdrängung als Korvette, Fregatte, Zerstörer und Kreuzer zum Einsatz. Beispiele einer Marineanwendung der Stabilisierungsvariante III sind in den Abbildungen Fig. 12, 13 und 14 aufge- zeigt. Ein ziviles Anwendungsbeispiel ist in der Abbildung Fig. 18 als Kreuzfahrtschiff alternativ zur Abbildung Fig. 5 in der Stabilisierungsvariante II aufgezeigt. Bei kleineren Bauklassen mit spurveränderlichen Auslegereinheiten 29 ist die Transporteinheit oder Marineplattform 2 über Wasserlinie als eingeschnürter Rumpfquerschnitt 35 ausgebildet, der sich in eine Arbeitsplattform 35a, ein oder mehrere Stützprofile 35b und einen torpedoförmigen Unterwasser-Rumpf 35c gliedert. Diese Ausführung kommt bevorzugt bei Motorbooten von 5 bis 30 Tonnen, bei MotorJachten, Seenotrettungskreuzern, Lootsen- und Küstenschutzbooten von 50 bis 500 Tonnen und in der Marineanwendung bei Schnell-, Minenjagt- und Patrouillienbooten von 250 bis 1.500 Tonnen zum Einsatz. Beispiele der Stabilisierungsvariante III mit eingeschnürtem Rumpfquerschnitt 35 sind in den Abbil- düngen Fig. 15, 16 und 17 (rechter Querschnitt) aufzeigt.

Die Intensität der Stabilisierung der Transporteinheit oder Marineplattform 2 wird von der Abstandsbreite, dem Volumen und dem Tiefgang der Ausleger-Rümpfe 16 bestimmt. In Grundstellung der als Halb- oder Volltaucher ausgelegten Ausleger-Rümpfe 16 der Auslegereinheiten 29 fließen die Auftriebskräfte PA über die gespreizten Kipphebel als Druckkräfte PD auf die Anschläge 33 bzw. 33a und stabilisieren so auf optimale Weise die Transporteinheit oder Marineplattform 2.

Bei Richtungswechsel, insbesondere unter hoher Fahrt mit engem Kurvenradius, wirkt bei einem starr angeordneten Auslegersystem der innenliegende Ausleger- Rumpf 16 als "Strömungsbremse". Dieser Nachteil kann mit einer spurveränderlichen Auslegereinheit 29 nach dem Kipphebelprinzip gemindert werden. Ist bei schnellen Manövern die anliegende Kraft aus der Fahrdynamik PFD an dem innenliegenden Ausleger-Rümpf 16 und dem wassergehendeπ Stützprofil des Kipphebels nämlich größer als die Auftriebskraft PA, schiebt sich diese über die Führungen 30 und 32 an die Transporteinheit oder Marineplattform 2 bis hin zum Unterwasser-Stabilisierungsprofil 8, das gleichzeitig als Anschlag dient. Fahrma- növer unter diesen Kräfteverhältnissen besitzen danach eine asymetrische Auslegerbreite, die automatisch wieder in eine symetrische umschwenkt, sobald der Richtungswechsel beendet ist. Voraussetzung dafür ist, dass der Kipphebel unter dem Kipppunkt von 90 Grad begrenzt wird, damit die Auftriebskraft PA nach außen hin wirken kann. Weitere Vorteile einer Stabilisierung der Transporteinheit oder Marineplattform 2 mit spurveränderlichen Auslegereinheiten 29 nach dem Kipphebelprinzip bestehen darin, dass der Kipphebel der Auslegereinheit 29 vor dem Anschlag 33 bzw. 33a durch eine Drehmomentbremse 34 arretiert werden kann. Wird das Dreh- moment z.B. durch die Kollision mit einem schwimmenden Gegenstand überschritten, wird die Kollisionsenergie dadurch gemindert, dass der Ausleger-Rumpf begrenzt nach außen oder innen "ausweichen" kann. Bei schweren Seebedingungen liegt die Auslegereinheit 29 auf den Anschlägen 33 bzw. 33a und wird durch die Drehmomentbremse 34 verriegelt. Bei schweren Seebedingungen wird die Geschwindigkeit den Verhältnissen bekanntlich angepaßt.

Bei möglicher Grundberührung der Auslegereinheit 29 kann diese durch den veränderlichen Anschlag 33a schnell und einfach gelöst werden. Bei größeren Bau- klassen wie Zerstörern und Kreuzern können die Auslegereinheiten 29 durch Bal- lastwasseraufπahme in den Ausleger-Rümpfen 16 beiderseitig auf die Unterwasser- Stabilisierungs- und Anschlagprofile 8 herangeführt werden. Dadurch ist es möglich, auch räumlich begrenzte Schleusenkammern von internationalen Kanälen befahren zu können. Nicht zuletzt bietet die kraftschlüssige Verbindung durch die Konstruktionsmaßnahmen 31, 30, 32, 33 bzw. 33a und 34 durch das Lösen der Kipphebelverbinduπg 31 optimale Voraussetzungen, mögliche Reparaturen an den Auslegereinheiten 29 schnell und einfach ausführen zu können.

Bekanntlich läßt bei kleinen Booten und Schiffen mit Zunahme der Wellenhöhe, ca. ab Seestärke 3, die Seefähigkeit stark nach. Nachdem die Auslegereinheit 29 bereits als wassergehender Kipphebel mit schmalen Stützprofilen ausgebildet sind, ist es naheliegend auch eine Arbeitsplattform 35a auf schmalen Stützprofilen 35c anzuordnen, die von einem torpedoförmigen Unterwasser-Rumpf 35c ge- tragen wird. Der Vorteil liegt darin, damit auch kleineren ^"Wasserfahrzeugen eine bessere Seetüchtigkeit verleihen zu können. Denn bis zu einer bestimmten Höhe durchlaufen die Wellen nahezu widerstandslos das Wasserfahrzeug in Mehrrumpfausführung ϊ in den Freiräumen H. Bei stärkerem Seegang wirkt die Unterseite der Arbeitsplattform 35a zusätzlich als Gleiterprofil. Zusammenfassung, MehrrumpfSysteme nach Stabilisierungsvariante I bis III

An Marineschiffen besteht die Anforderung, die Plattform unter allen Seebedin- ungen, insbesondere natürlich bei schweren Seeverhältnissen zur störungsfreien Funktion der Sensoren- und Effektorenausstattung stabil, d.h. mit geringstmöglicher Seitenneigung des Schiffsrumpfes in seiner Längsachse (Rollneigung) und begrenzter Tauch- und Hubneigung des Schiffsbuges zu gestalten. Gleiche Anforderungen werden natürlich auch an Fähren und Kreuzfahrtschiffe gestellt, um für ein optimales Wohlbefinden der Passagiere an Bord zu sorgen. Bei Mono- hull-Schiffen können die bekannten Anforderungen je nach eingesetzter Schwimm- Masse und der daraus resultierenden Trägheit nur bedingt erfüllt werden.

Die bekannten Anforderungen können mit Wasserfahrzeugen mit form- und kraftschlüssig angeordneten Stabilisierungseinrichtungen als Mehrrumpfsystem weitaus besser, d.h. schon bei geringerer Schwimm-Masse erfüllt werden. Die Seitenneigung (Rollneigung) wird durch die Ausleger-Rümpfe geringer gehalten. Die Tauch- und Hubneigungen werden durch Schwerpunktverlagerungen in Heckrichtung am Schiffsbug ebenfalls niedriger gehalten. Auch hat man erkannt, dass mit einer möglichst langen und spitzen Bugnase der Wasserwiderstand auf einen niedrigen Wert sinkt. Eine lange und spitze Bugnase läßt am Schiff Wellen entstehen, die die Bugwellen überlagern, dadurch dämpfen und so die Reibung verringern.

Die Antriebskosten bei Wasserfahrzeugen mit form- und kraftschlüssig angeordneten Stabilisierungseinrichtungen als Mehrrumpfsysteme sind gegenüber vergleichbaren Bauklassen bei Monohull-Schiffen durch die strömungsgünstigeren, widerstandsärmeren Rümpfe der Transporteinheit oder Marineplattform geringer. Aufstellung der Bezugszeichen:

ϊ Wasserfahrzeug mit form- und kraftschlüssig angeordneten Stabilisierungseinrichtungen als Mehrrumpfsystem

2 Transporteinheit oder Marineplattform

3 Abstandshalter auch als Überwasser-Stabilisieruπgsprofil auf 2 3a versteifende Gitte onstruktion

3b Kabinenanordnung auf 3 zwischen 3a Auflagefläche in 3

5 Verbindungsposition in 3 Verriegelung und/oder Verbindung Ballastwassertank in 2 Unterwasser-Stabilisierungs- und Anschlagprofil

Stabilisierungsvariante I mit Auslegerschlitteπ Stabilisierungseinheit als Auslegerschlitten "starr" Stabilisierungseiπheit als Auslegerschlitten "beweglich" Sicherheitsbügel ein- oder mehrteilig in 9 oder 10 und auf 2 Abstandshalter mit Stützprofil und Sicherheitsbügel Auflagefläche in 12 Anschlag auf 12 Verbindungselement in 12 Ausleger-Rumpf, gleiches Bezugszeichen auch für Variante II + III Ballastwassertank in 16, gleiches Bezugszeichen auch für Variante II + III Gelenk im mehrteiligen Sicherheitsbügel Anschlag in 18

Stabilisierungsvariante II mit einzelnen Ausleger-Rümpfen oder -Sektionen Stützprαfil a versteifende Gitte koπstruktion U-förmiges Verbindungsprofil in 16, 23 und 24 Verbindungskeile zwischen 20 und 16, 23 und 24 Einzelsektion von 16 zweigeteilte Ausführung von 23 Gelenk von 24 Lagerstellen von 24 auf 20 Verriegelung von 24 auf 20 Landungsbrücke einziehbar

Stabilisierungsvariante III nach dem Kipphebelprinzip Auslegereinheit mit auf Kipphebel angeordnetem Ausleger-Rumpf Halterung mit Führung um den Drehpunkt in 3 Verbindung Führung auf 2 parallel zu 30 Anschlag auf 2 zwischen 32 a Anschlag verstellbar Drehmomentbremse in 32

Modifizierung der Transporteinheit oder Marineplattform 2 eingeschnürter Rumpfquerschπitt a Arbeitsplattform b Stützprofil von 35a c torpedoförmiger, halb- oder vollgetauchter Schwimmkörper d angeflanschtes Heckteil von 35c

Modifizierung der Ausleger-Rümpfe 16 Antriebssysteme

Montagevorrichtung für Stabilisierungsvarinate II Schwimm- und Tauchvorrichtung mit Transportteil Profil zum Öffnen von 24 Anschlag "starr" Anschlag " veränderlich" Ballastwassertanks Preßlufttanks Antriebssysteme Abkürzungen

WL Wasserlinie

H Höhe zwischen WL und Abstandshalter

ARSE Auffahrrichtung der Stabilisierungseinheit

PEG Kraft aus Eigengewicht

PKA Kraft aus Knickgewicht auf Anschlag

PTG Kraft aus Tauchgewicht mit Ballastwasser

PA Kraft aus Auftrieb

PV Kraft für Verriegelung

N Neigung bei bewegtem Seegang

PN Kraft aus Neigung

PD Druckkraft

PT Torsionskräfte bei Richtungswechsel

PAS Kraft aus Antriebssystem

PFD Kraft/Widerstand aus Fahrdynamik

X Tauchtiefe Ausleger-Rumpf im Betriebszustand

Y Tauchtiefe Ausleger-Rumpf mit Ballastwasser bei Kuppelvorgang

Z veränderliche Spurbreite der Ausleger-Rümpfe

Claims

Patentansprüche:

1. Wasserfahrzeug mit einem schmalen und strömungsgünstigen Schiffsrumpf und seitlichen Auslegern in Mehrrumpfausführung, bestehend aus einer Transporteinheit und einer oder mehreren Stabilisierungsheit/en in Form eines oder mehreren Auslegerschlitten, der/die mit der Transporteinheit in mehreren Achsen verbunden ist/sind oder das auf fest angeordneten Auslegerarmen mit verlängerten Stützprofilen, die auf seitlichen Ausleger-Rümpfen zur Auf- läge kommen und dort in mehreren Achsen miteinander verbunden werden, dadurch gekennzeichnet , dass bei dem Wasserfahrzeug in Mehrrumpfausführung (ϊ) in Varinate I die Verbindung zwischen Transporteinheit oder Marineplattform (2) und der/den Stabilisierungseinheit/en (9) oder (10) durch horizontale Auflage der Fläche (4) des Auslegerschlittens unter die Auflagefläche (13) der Abstandshalter (3) hergestellt wird, in Variante II einzelne Ausleger-Rumpfsektionen (23) oder (24) auf den Stützprofilen (20) befestigt sind und in der Summe einen Ausleger-Rumpf (16) ergeben und in Variante III auf der Transporteinheit oder Marineplattform (2) spurveränderliche Auslegereinheiten (29) mit auf beweglich befestigten und ge- führten Kipphebeln angeordneten Ausleger-Rümpfen (16) angeordnet sind.

3. Wasserfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinheit oder Marineplattform (2) und die Ausleger-Rümpfe (16) bzw. die Sektionen (23) oder (24) davon über Ballastwassertanks (7) und (17) verfügen, um durch Zu- und Abführung von Ballastwasser die Eigenstabilität der Transporteinheit oder Marineplattform (2) zu verbessern und eine kraftschlüssige Verbindung der Stabilisierungseinheit (9) oder (10) mit der Transporteinheit oder Marineplattform (2) oder den einzelneen Ausleger- Sektionen (23) oder (24) mit den Stützprofilen (20) durch die Auftriebskräfte (PA) herzustellen. Wasserfahrzeug nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinheit oder Marineplattform (2) mit einem eingeschnürten Rumpfquerschnitt (35) ausgebildet ist, der aus einer Arbeitsplattform (35a), einen oder mehreren Stützprofilen (35b) , einem torpedoförmigen voll- oder halbgetauchtem Schwimmkörper (35c) und aus angeflanschtem Heckteil (35b) besteht.

4. Wasserfahrzeug nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Transporteinheit oder Mariπeplattform (2) Unterwasser-Stabilisierungsund -Anschlagprofile (8) angeordnet sind.

5. Wasserfahrzeug nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Transporteinheit oder Marineplattform (2) ein oder mehrere Sicherheitsbügel (11) angeordnet sind.

6. Wasserfahrzeug nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Stabilisierungseinheit (9) mit einem Gelenk (18) und einem mehrteiligen Sicherheitsbügel (11) ausgebildet ist und im Ergebnis eine bewegliche Stabilisierungseinheit (10) in Varinante I ergibt.

7. Wasserfahrzeug nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die

Verbindung der Auflageflächen (4) und (13) auf selbstzentrierenden Verbindungselementen (15) in vorbestimmten Positionen (5) über feste Anschläge (14) gebildet wird und deren Trennung durch Verriegelungen (6) und/oder durch zusätzliche Verbindungen (6) gesichert wird.

Wasserfahrzeug nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstandshalter (3) durch in mehreren Achsen verlaufenden Gitterkonstruktionen (3a) in Variante II versteift ist.

9. Wasserfahrzeug nach Anspruch 1 und 2 sowie 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den versteifenden Gitterkonstruktionen (3a) Passagerkabinen (3b) angeordnet sind.

10. Wasserfahrzeug nach Anspruch 1 und 2 sowie 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützprofile (20) durch Gitterkonstruktionen (20a) versteift sind.

11. Wasserfahrzeug nach Anspruch 1 und 2 sowie 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausleger-Rumpf (16) aus einzeln zu befestigten Ausleger- RumpfSektionen (23) ausgebildet ist.

12. Wasserfahrzeug nach Anspruch 1 und 2 sowie 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausleger-RumpfSektionen (23) als zweigeteilte Ausführung (24) mit Gelenken (25) ausgebildet und beweglich miteinander verbunden ist.

13. Wasserfahrzeug nach Anspruch 1 und 2 sowie 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausleger-RumpfSektionen (23) oder (24) auf den Stützprofilen (20) durch selbstzentrierende Verbindungskeile (22) und Lagerstellen (26) auf vorbestimmten Positionen angeordnet und durch die Auftriebskräfte PA kraftschlüssig verbunden sind.

14. Wasserfahrzeug nach Anspruch 1 und 2 sowie 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausleger-Rumpfsektionen (23) oder (24) durch Verriegelungen (27) in Form von Zugankern oder stirnseitig verlaufenden Schweißnähte, die zum Lösen der Ausleger-RumpfSektion ausschleifbar sind, gesichert werden.

15. Wasserfahrzeug nach Anspruch 1 und 2 sowie 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausleger-RumpfSektionen (23) oder (24) durch eine Schwimm- und Tauchvorrichtung (37) auf den Stützprofilen (20) aufgebracht werden.

16. Wasserfahrzeug nach Anspruch 1 und 2 sowie 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwimm- und Tauchvorrichtung (37) aus einem Transportteil mit Anschlägen "starr" (39), Anschlägen "veränderlich" (40), einem Profil (38), Ballastwassertanks (41), Preßlufttanks (42) und Antrieben (43) besteht.

17. Wasserfahrzeug nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in den Abstandshaltern (3) in Variante III Halterungen mit Führungen (30) angeordnet sind.

18. Wasserfahrzeug nach Anspruch 1 bis 5 und 17, dadurch gekennzeichnet, dass parallel zu den Halterungen und Führungen (30) weitere Führungen (32) auf der Transporteinheit oder Marineplattform (2) angeordnet sind.

19. Wasserfahrzeug nach Anspruch 1 bis 5 sowie 17 und 18, dadurch gekennzeichnet, dass eine Auslegereinheit (29) mit einem auf Kipphebel angeordneten Ausleger-Rumpf (16) gebildet ist.

20. Wasserfahrzeug nach Anspruch 1 bis 5 sowie 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslegereinheit (29) mit Verbindung (31) auf der Transporteinheit oder Marineplattform (2) befestigt werden.

21. Wasserfahrzeug nach Anspruch 1 bis 5 sowie 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung (31) beweglich ausgeführt ist und die Auslegereinheit (29) in den Führungen (30) und (32) bewegt wird.

22. Wasserfahrzeug nach Anspruch 1 bis 5 sowie 17 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Führungen (32) Anschläge (33) angeordnet sind, die wahlweise auch verstellbar (33a) ausgebildet sind.

23. Wasserfahrzeug nach Anspruch 1 bis 5 sowie 17 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass in den Führungen (32) Drehmomentbremsen (34) angeordnet sind.

24. Wasserfahrzeug nach Anspruch 1 bis 5 sowie 17 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehmomentbremse (34) auch als Verriegelungssystem ausgebildet ist.

25. Wasserfahrzeug nach Anspruch 1 bis 5 sowie 17 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass der .Kipphebel der Auslegereinheit (29) abgewinkelt angeordnet ist, damit über die Auftriebskraft (PA) ein Kippmoment entsteht, das seine stabilisierende Kraft (PD) auf die Anschläge (33) oder (33a) der Tansport- einheit oder Marineplattform (2) überträgt.

26., Wasserfahrzeug nach Anspruch 1 bis 5 sowie 17 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass der abgewinkelt angeordnete Kipphebel der Auslegereinheit (29) bei der Reduzierung der Auslegerbreite durch ein Unterwasser-Stabili- sierungs- und Anschlagprofil (8) begrenzt ist.

27. Wasserfahrzeug nach Anspruch 1 bis 5 sowie 17 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass je Seitenwand der Transporteinheit oder Marineplattform (2) eine oder mehrere spurveränderliche Auslegereinheit/en (29) angeordnet ist/sind.

28. Wasserfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in den Ausleger-Rümpfen (16) der Stabilisierungseinheit als Auslegerschlitteπ (9) oder (10) , der Auslegereinheit auf Kipphebel (29) und in den heckseitigen Ausleger-Rumpfsektionen (23) oder (24) Antriebssystme (36) angeordnet sind.