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Schiffsverband
Die Erfindung betrifft einen Schiffsverband insbesondere für den Transport auf Binnenwasserstrassen mit mindestens zwei, auch einzeln schwimmfähigen Schiffsabteilungen.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, einen Schiffsverband zu schaffen, der es ermöglicht, mit möglichst geringer Besatzungszahl grössere Binnenschiffe auf allen Binnenwasserstrassen wie Flüssen und Kanälen zu benutzen, ohne die Schwierigkeiten beim Durchfahren von Krümmungen zu erhöhen.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist es bekanntgeworden, Gelenkkupplungen vorzusehen, die einen ausser - halb der Mittschiffslängsebene angeordneten senkrechten, auf der einen Schiffsabteilung gelagerten Gelenkzapfen aufweisen, in dessen Achse ein sich längs erstreckendes Lagerstück befestigt ist, während an der andern Schiffsabteilung ein halbschalenförmiges Lagerstück befestigt ist, wobei zwischen je zwei einander gegenüberliegenden Lagerstücken ein Abstützkörper vorgesehen ist.
Hiebei greift an den Gelenkzapfen jeder Gelenkkupplung der bewegbare Teil einer Kupplungs- und Spreizvorrichtung an, deren fester Teil auf der das halbschalenförmige Lagerstück tragenden Schiffsabteilung gelagert ist, und die einerseits ein Gegeneinanderliegen der beiden Lagerstücke unter Zwischenschaltung ihrer Zwischenkörper und anderseits eine im wesentlichen in Schiffslängsrichtung verlaufende Klaffung bewirkt.
Bei dieser Ausführung müssen beideKupplungs-und Spreizvorrichtungen unabhängig voneinander gesteuert werden, was eine Komplikation der Betätigung zur Folge hat.
Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, eine Kupplungs- und Spreizvorrichtung zu schaffen, bei der in jedem Falle bei der Ausführung einer Bewegung nach Backbord oder Steuerbord nur eine Klaffungs- und Spreizvorrichtung betätigt zu werden braucht. Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, dass die Schubstange an dem Gelenkzapfen, der bei einer Verschwenkung der Schiffsabteilungen gegeneinander die Drehachse bildet, angelenkt ist. Mit einer derart ausgebildeten Kupplungs- und Spreizvor- richtung braucht nur die Vorrichtung betätigt zu werden, die jeweils die Spreizung der miteinander verbundenen Schiffskörper mit Bezug aufeinander auszufüllen hat, wodurch die Steuerung wesentlich vereinfacht wird.
Als vorteilhaft hat sich hiebei ergeben, dass der Gelenkzapfen von etwa kreisförmigem Querschnitt über den Bereich hinaus, an dem dieSchubstange der Kupplungs-undSpreizvorrichtung angreift, zu einem Zapfenstück verlängert ist, an dem sowohl das eine in der Achse des Gelenkzapfens liegende Lagerstück als auch gegebenenfalls das schalenförmige Lagerstück angreift.
Gemäss der Erfindung ist es aber auch möglich, und bei kleineren Einheiten auch vorteilhaft, dass das auf dem Gelenkzapfen angeordnete Lagerstück als Kugel od. dgl. ausgebildet ist. In diesem Falle umgreift das eine Ende der Schubstange dieses als Kugel ausgebildete Lagerstück.
Da es aber auch eintreten kann, dass der eine Schiffskörper eine grössere Tauchung durchführen muss als der mit ihm verbundene Schiffskörper, ist gemäss der Erfindung der Schiffskörper unterhalb der Kreuzführung mit einer Aussparung ausgebildet, um eine Schrägstellung der Schubstange bei tieferer Tauchung der andern Schiffsabteilung zu ermöglichen.
Weitere Verbesserungen und zweckmässige Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes sind an Hand der beiliegenden Zeichnungen erläutert, in denen vereinfacht eine Ausführungsform der Erfindung dargestellt ist. Es zeigen :
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Fig. l eine Seitenansicht einer erfindungsgemäss ausgebildeten Schiffsanordnung (Gelenkschiff) bei
Geradeausfahrt Fig. 2 eine Draufsicht auf das Gelenkschiff der Fig. l, Fig. 3 eine Draufsicht auf das Ge- lenkschiff der Fig. 1-2 bei Kurvenfahrt, Fig. 4 eine Draufsicht auf die erfindungsgemässe Anordnung zwi- schen aneinander liegenden Enden zweier Schiffsabteilungen während einer Kurvenfahrt, Fig. 5 eine Seii tenansicht der Anordnung der Fig. 4, Fig. 6 eine Seitenansicht auf eine erfindungsgemäss ausgebildete
Motorschiffsabteilung, Fig. 7 eine Draufsicht auf die Schiffsabteilung der Fig. 6, Fig.
8 eine Seitenansicht auf eine erfindungsgemäss ausgebildete Lastkahnabteilung, Fig. 9 eine Draufsicht auf die Lastkahnabtei- lung der Fig. 8, Fig. 10 eine Seitenansicht auf eine erfindungsgemäss ausgebildete Kupplungs-und Spreiz- vorrichtung in grösserem Massstabe, Fig. 11 eine Draufsicht auf die Kupplungs- und Spreizvorrichtungen , der Fig. 10, Fig. 12 einen Teilschnitt nach Linie. XII - XII der Fig. 10, Fig. 13 einen Teilschnitt nach
Linie XIII-XIII der Fig. 10, Fig. 14 einen Teilschnitt nach Linie -XIV derFig.10, Fig.15eine
Schemazeichnung zur Verdeutlichung einer erfindungsgemäss ausgebildeten, hydraulisch mittels einer motorisch angetriebenen Pumpe betätigten Kupplungs- und Spreizvorrichtung.
Die ein Gelenkschiff bildende Schiffsanordnung der Fig. 1-3 besteht aus insgesamt vier Schiffsab- teilungen, ohne dass die erfindungsgemässe Schiffsanordnung auf eine derartige Anzahl beschränkt ist.
Diese vier Schiffsabteilungen der Fig. 1-3 bestehen aus zwei Motorschiffsabteilungen 1, die an den En- den des Gelenkschiffes angeordnet sind, und aus zwei zwischen ihnen angeordneten Lastkahnabteilungen 2.
Sowohl die Motorschiffsabteilungen 1 als auch die Lastkahnabteilungen 2 sind untereinander gleich. Bevor im einzelnen das Gelenkschiff der Fig. 1-3 beschrieben wird, sei auf die Lastkahnabteilung der
Fig. 8-9-und im Zusammenhang hiemit-auf die Gelenkkupplungsanordnung der Fig. 4 und 5 - näher eingegangen.
Im Ausftihrungsbeispiel sind die Hauptabmessungen jeder Lastkahnabteilung 2 wie folgt gewählt :
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<tb>
<tb> Länge <SEP> 40, <SEP> 50 <SEP> m,
<tb> Breite <SEP> 9, <SEP> 00 <SEP> m, <SEP>
<tb> Seitenhöhe <SEP> 2, <SEP> 65 <SEP> m,
<tb> Tiefgang <SEP> 2,5 <SEP> m,
<tb> Tragfähigkeit <SEP> 785 <SEP> t.
<tb>
Es sei ausdrücklich betont, dass alle Abmessungen im Rahmen der vorliegenden Beschreibung nur als
Beispiel zur Verdeutlichung der Erfindung angegeben worden sind, ohne dass die Erfindung irgendwie auf diese Abmessungen beschränkt sei.
An dem einen Ende der Lastkahnabteilung 2 sind im Abstande von beispielsweise 400 mm von der
Seitenwand je ein Gelenkzapfen 3 angebracht, der sich um eine gewisse Strecke über das Deck 4 der
Lastkahnabteilung hinaus erhebt. Die Gelenkzapfen 3 ragen, wie sich aus den Fig. 8 und 9 ergibt, um mehr als die Hälfte ihres Umfanges - sie haben kreisförmigen Querschnitt - über die Stirnwand 5 der
Lastkahnabteilung hinaus. Auf der andern Stirnseite der Lastkahnabteilung 2 sind ebenfalls im Abstande von 400 mm von der Seitenwand halbschalenförmige Lagerstücke 6 angeordnet, die sich ebenso wie die Gelenkzapfen 3 in der Senkrechten erstrecken. Die Lagerstücke 6 ragen eine gewisse Strecke nach unten über den nach oben gezogenen Boden 7 der Lastkahnabteilung hinaus.
Während die Gelenkzapfen 3 insbesondere aus Flussstahl bestehen, können die halbschalenförmigen Lagerstticke 6 auch aus Stahlguss her- gestellt sein. Wie bei 8 in Fig. 9 angedeutet, weist die Lastkahnabteilung 2 in der Nähe der halbschalenförmigen Lagerstücke 6 eine Lageranordnung zur Lagerung einer Kupplungs- und Spreizvorrichtung auf, die weiter unten genauer beschrieben werden wird. Die Lastkahnabteilung weist ausserdem an den beiden Enden auf übliche Weise je eine Winde 9 auf.
Wie sich insbesondere aus den Fig. 2 und 3 ergibt, werden die beiden Lastkahnabteilungen derart gegeneinander gefahren, dass die beiden Lagerstücke 6 der einen Lastkahnabteilung gegenüber den beiden Gelenkzapfen 3 der andern Lastkahnabteilung zu liegen kommen. Die Fig. 4 und 5 zeigen dann die Anordnung bei Ausfahren einer Kurve. Es seien nunmehr die Fig. 4 und 5 näher erläutert. W ie bereits bei der Be- schreibung der Fig. 8 - 9 angedeutet, weist die Lastkahnabteilung in der Nähe der halbschalenförmigen Lager- stücke 6 je eine Lageranordnung zur Aufnahme einer Kupplungs- und Spreizvorrichtung auf.
Diese Kupplungs- und Spreizvorrichtung besteht im Ausführungsbeispiel insbesondere aus einem fest mit der Schiffsabteilung verbundenen Zylinder 10, in dem hin-und herverschiebbar ein Kolben 11 angeordnet ist, der über eine Stopfbuchse 12 nach aussen zu einem Kreuzkopf 13 geführt ist, der in einer Kreuzkopfführung 14 gelagert ist, die ebenfalls fest mit der Schiffsabteilung 1 oder 2 verbunden ist. An dem Kreuzkopf 13 ist eine Lenker-
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oder Pleuelstange 15 auf weiter unten beschriebene Weise kugelig angelenkt, die kugelig und axial bewegbar (weiter unten näher beschrieben) an dem Gelenkzapfen 3 der andern Lastkahnabteilung angelenkt ist. Der Kolben 11 des Zylinders 10 ist doppelseitig beaufschlagt. Er wird insbesondere hydraulisch mittels einer motorisch angetriebenen Pumpe betätigt, kann aber auch mit Wasserdampf.
Luft oder irgendeinem andern Gas oder einem andern Dampf betätigt werden. Bei der in den Fig. 4 und 5 dargestellten Kurven fahrt ist die Deckelseite 17 des in der Fig. 4 links dargestellten Kolbens 11 mit Druckmittel beaufschlagt, während die Kreuzkopfseite 18 des Kolbens an die Seite minderen Druckes, also insbesondere an die Rucklaufseite der hydraulischen Druckmittelpumpe. angeschlossen ist. In Abweichung hievon ist bei dem in Fig. 4 rechts dargestellten Kolben 11 die Kreuzkopfseite 18 mit dem Druckmittel beaufschlagt, während die Deckelseite 17 mit der Seite minderen Druckes verbunden ist.
Auf diese Weise ist das in Fig. 4 rechts liegende halbschalenförmige Lagerstück 6 gegen den Gelenkzapfen 3 gezogen oder gedrückt, während das in Fig. 4 links liegende halbschalenförmige Lagerstück 6 von dem Gelenkzapfen 3 entfernt, also geklafft worden ist. In beiden Gelenkpunkten werden die beiden Lastkahnabteilungen 2 in der dargestellten Stellung festgehalten, so dass dieser Teil des Gelenkschiffes einwandfrei jede gewünschte Krümmung auszufahren vermag.
Wie insbesondere aus Fig. 4 ersichtlich, ist die Stirnwand jeder Schiffsabteilung bei 19 etwas weggeschnitten, um nicht die winkelige Lage der einzelnen Schiffsabteilungen gegeneinander zu beeinträchtigen. Die beiden Lastkahnabteilungen 2 des Gelenkschiffes der Fig. 1-3 sind völlig einander gleich ausgebildet mit Ausnahme davon, dass die eine Lastkahnabteilung 2 auf beiden Seiten mit Gelenkzapfen 3 ausgerüstet ist. Diese Ausbildung hängt damit zusammen, dass, wie nunmehr auseinandergesetzt werden wird, die beiden aussenliegenden Motorkahnabteilungen nur halbschalenförmige Lagerstücke 6 aufweisen.
Die Motorkahnabteilung der Fig. 6 - 7 hat die gleichen Hauptabmessungen wie die Lastkahnabteilung der Fig. 8-9, jedoch ist die Tragfähigkeit auf 715 t vermindert als Folge davon, dass das die Antriebs einrichtung tragende Ende hochgezogen ist und infolge des Gewichtes der Antriebseinrichtung, der Wohnung des Schiffsführers und des Steuerhauses ein erhöhtes Eigengewicht hat. Die Motorschiffsabteilung weist an ihrem einen Ende genau die gleichen halbschalenförmigen Lagerstücke 6 wie die Lastkahnabteilung auf. In entsprechender Weise ist auch hier im Zusammenhange mit jedem Lagerstück 6 je eine Kupplungs- und Spreizvorrichtung 10-11-15 vorgesehen.
Die Motorschiffsabteilung weist jedoch an die-
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Ende ein Steuerhausdern Ende der Motorschiffsabteilung sind zwei Antriebsmotore 21 angeordnet, die über eine senkrechte Antriebswelle22 auf je einen Antriebspropeller 23 arbeiten. Auf an sich bekannte Weise ist die Antriebswelle 22 drehbar und einstellbar vorgesehen, u. zw. insbesondere um 360 , so dass die Richtung des Schubes der Antriebspropeller 23 beliebig verändert werden kann.
Für die Durchführung der senkrechten Antriebswelle 22 ist dieses Ende der Motorschiffsabteilung mit Aussparungen 24 vorgesehen. Ausserdem ist zwischen den beiden Antriebsmaschinen 21 eine Windenanordnung 25 gelagert. Die beiden Propeller 23 mit ihren Antriebsmaschinen 21 sind verhältnismässig weit aus der Mittschiffslängsebene entfernt angeordnet, um ein möglichst grosses Steuermoment zu erreichen.
Das vierteilige Gelenkschiff der Fig. 1-3 wird vorzugsweise in der Art betrieben, dass sowohl die Antriebsmaschinen der vorn fahrenden Motorschiffsabteilung als auch die Antriebsmaschinen der achtern fahrenden Motorschiffsabteilung angetrieben werden, so dass das Gelenkschiff sowohl gezogen als auch geschoben wird. Gegebenenfalls kann durch entsprechende Einstellung der Antriebsmaschinen 21 entweder die Schubwirkung die Zugwirkung überwiegen oder umgekehrt.
Unter Zugrundelegung der bereits angegebenen Hauptabmessungen der beiden Lastkahnabteilungen und der beiden Motorschiffsabteilungen ergeben sich für das Gelenkschiff der Fig. 1-3 folgende Hauptabmessungen :
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<tb>
<tb> Länge <SEP> 162 <SEP> m
<tb> Breite <SEP> 9 <SEP> m
<tb> Tiefgang <SEP> 2, <SEP> 5 <SEP> m <SEP>
<tb> Tragfähigkeit <SEP> 3000 <SEP> t.
<tb>
Die Zusammenarbeit zwischen den mit Lagerstücken 6 versehenen Enden jeder Motorschiffsabteilung L mit den entsprechenden Enden der angrenzenden Lastkahnabteilung, die Gelenkzapfen 3 aufweisen, stimmt genau mit der in den Fig. 4 und, 5 dargestellten Arbeitsweise überein. Bei Geradeausfahrt sind die Kreuzkopfseiten 18 sämtlicher Kupplungs- und Spreizvorrichtungen 10-11-15 mit Druckmittel beauf- ; chlagt, so dass sich sämtliche Lagerstücke 6 gegen die entsprechenden Poller oder Gelenkzapfen 3 legen,
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wie in Fig. 2 schematisch dargestellt ist.
Gemäss den Fig. 10-14 ist der doppelseitig beaufschlagte Zylinder 10 auf einem Lagerpodest 8 be- festigt, das wiederum auf demDeck der dazugehörigen Schiffsabteilung befestigt ist. Die Kolbenstange
26 des Kolbens 11 greift an dem Kreuzkopf 13 an. In diesem Kreuzkopf 13 ist ein. kugelförmiger Kopf 27 der Lenkerstange 15 gelagert. Zu diesem Zwecke ist der Kreuzkopf 13 in der Ebene 28 unterteilt. Nach
Einlegen des kugelförmigen Kopfes 27 der Lenkerstange 15 wird der kugelförmige Kopf 27 mittels eines zweiteiligen Lagers 29 an dem Grundkörper des Kreuzkopfes 13 gelagert.
Die Kreuzkopffiihrung 14 wird durch zwei insbesondere aus Stahlguss angefertigte Führungsstücke 30 gebildet, die auf irgendeine Weise an dem Lagerpodest 8 befestigt sind. Das Deck der Schiffsabteilung 1 bzw. 2 ist unterhalb der Kreuzkopfführungsstücke 30 mit einer Aussparung 31 versehen, in welche die
Lenkerstange 15 bei einer tieferen Tauchung derjenigen Schiffsabteilung eintreten kann, an der der Ge- lenkzapfen 3 befestigt ist. Auf dem Gelenkzapfen 3 ist verschiebbar ein Lagerstück 16 angeordnet, an dem ein Kugelschalenlager 32 vorgesehen ist, das in der Ebene 33 unterteilt ist. Eine einteilige Halbkugel- schale 34 ist an dem Lagerstück 16 vorgesehen, in die ein Kugelkopf 27 einzugreifen vermag, der auch an dem zweiten Ende der Pleuel- oder Lenkerstange 15 vorgesehen ist.
Nachdem dieser Kugelkopf 27 in die halbkugelförmige Schale 34 eingelegt worden ist, wird dieser Kugelkopf 27 mittels eines zweiteiligen Lagers 35 festgelegt, das sich von aussen her über den Kugelkopf 27 legt. Die untere Stellung des Lagerstückes 16 kann mittels eines einstellbaren an Deck befestigten Anschlages 36 festgelegt werden.
Statt des Lagerstuckes 16 mit der Kugellagerschale 32 und dem Kugelkopf 27 kann-bei einer vereinfachten Ausführung der Erfindung - die Lenkerstange 15 auch mit einem Auge versehen werden, das den Lenkerzapfen 3 umschliesst. Die Bohrung des Auges muss jedoch mit verhältnismässig grossem Spiel ausgeführt und ausserdem in Axialrichtung stark ballig ausgeführt werden, um auch in diesem Falle eine, wenn auch nur unvollkommene, kugelige Anlenkung des einen Endes der Lenkerstange 15 an dem Lenkerzapfen 3 zu erreichen.
Im Ausführungsbeispiel greift die Lenkerstange 15 an dem Lenkerzapfen 3 an, der gleichzeitig gegen das Lagerstück 6 gedrückt bzw. gezogen wird. Diese beiden Funktionen des Lenkerzapfens können auch auf zwei Teile unterteilt werden, in dem beispielsweise die Lenkerstange 15 an einem Gelenkzapfen angreift, der an Deck des einen Kahnes befestigt ist, während die beiden Stirnwände der miteinander zusammenarbeitenden Kähne je ein halbschalenförmiges Lagerstück 6 aufweisen. In die beiden Lagerstücke greift beispielsweise eine Kugel, die höhenbewegbar insbesondere an dem Kahn angebracht ist, der auch den Gelenkzapfen trägt, an dem die Lenkerstange angreift.
Eine derartige Konstruktion hätte den Vorteil, dass die miteinander zusammenarbeitenden Stirnwände zweier Kähne nur halbschalenförmige Lagerstücke 6 aufzuweisen brauchen. In der Regel wird sich jedoch trotzdem die in der Zeichnung dargestellte Konstruktion als zweckmässig erweisen, bei der einerseits ein halbschalenförmiges Lagerstück 6 und anderseits ein Gelenkzapfen 3 vorgesehen ist, der sich einerseits in das halbschalenförmige Lagerstück 6 zu legen vermag und an dem anderseits die Lenkerstange 15 angreift.
Bei der kugeligen Anlenkung des Lenkers 15 an dem Gelenkzapfen 3 ist zu berücksichtigen, dass die Berührungsfläche zwischen der Bohrung des Lagerstückes 16 und dem Gelenkzapfen 3 hoch belastet sein kann, so dass sich das Lagerstück 16 nicht längs des Zapfens 3 zu bewegen vermag, wenn sich die beiden Schiffsabteilungen in der Höhenrichtung gegeneinander bewegen. Schon aus diesem Grunde ist es erforderlich, einen verhältnismässig grossen Ausschlag der Lenkerstange in der Senkrechten vorzusehen. Ausserdem wird auf diese Weise auch einEntkuppeln der Fahrzeuge voneinander erleichtert, indem nur die Lenkerstange 15 nach oben bewegt und damit das Lagerstück 16 aus dem Eingriff mit dem dazugehörigen Gelenkzapfen 3 herausbewegt wird.
Eine gewisse Querbewegbarkeit und damit eine kugelige Lagerung der Lenkerstange in dem Kreuzkopf ist insbesondere erforderlich, um die Kurvenfahrt zu ermöglichen. Bei dem Erfindungsgegenstand kann bei der Kurvenfahrt in jeder Phase des Klaffungsvorganges der Winkel gehalten und verändert werden, wobei gegensätzliche Bewegungen der mit dieser Kupplung verbundenen Teile auf Grund der besonderen Ausführung keinen nachteiligen Einfluss ausüben.
Ausserdem kann diese Gelenkkupplung auch arbeiten, wenn unterschiedliche Höhen der gekuppelten Teile bestehen, wie dies insbesondere bei verschiedenen Tiefgängen der Schiffsabteilungen eintritt. Ferner nehmen die Gelenkzapfen und Gegenschalen seitliche Bewegungsänderungen auf. Auch für den Fall, dass während des Klaffungsvorganges Höhenveränderungen oder Verdrehungen auftreten, arbeitet die Kupplung ohne Nachteile.
In Fig. 15 ist ein Schaltschema zur Betätigung zweier Kupplungs-und Spreizvorrichtungen eines Kah- 1es dargestellt. Das Schaltschema dient nur zur Verdeutlichung und soll die Erfindung in keiner Weise
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