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Die Erfindung bezieht sich auf ein schwimmendes Schub- und Schleppgerät
für Wasserfahrzeuge, welches an ein solches mittels Kupplungselementen an-und abbaubar
ist, das mit mindestens einem auch um eine vertikale Achse schwenkbaren Propeller
zum Antrieb und Steuern des Fahrzeugs versehen ist und das den Motor für den Propellerantrieb
und den Antrieb für die Steuerbewegung des Propellers enthält.
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Motorisch betriebene Wasserfahrzeuge haben im allgemeinen eine fest
eingebaute Antriebsanlage, was für größere Schiffe, insbesondere seegehende Fahrzeuge,
im allgemeinen auch zweckmäßig ist. Der gewissermaßen aus einem Stück bestehende
Rumpf dieser Fahrzeuge hat aber verschiedene Nachteile. So besteht z. B. bei der
Massenfertigung von Schiffen häufig der Wunsch, den Rumpf aus Kunststoff herzustellen,
der sich für den Einbau einer Maschinenanlage schlecht eignet. Außerdem ist bei
dem Bau von Schiffen eine Arbeitsteilung insofern zweckmäßig, als der Rumpf von
einem anderen Hersteller gefertigt wird als die Maschinenanlage. Ferner gibt es
Schiffe, z. B. Leichter, Arbeitsfahrzeuge u. a., die längere Zeit an einem bestimmten
Ort liegen, ohne daß die Antriebsanlage benötigt wird, die, wäre sie transportabel,
wirtschaftlicher woanders eingesetzt werden könnte.
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Zweck der Erfindung ist, für bestimmte Wasserfahrzeuge, z. B. Leichter,
Arbeitsfahrzeuge, u. dgl., diese Nachteile zu vermeiden, d. h., die Möglichkeit
zu schaffen, daß Rumpf und Maschinenanlage getrennt gefertigt und nach ihrer Fertigstellung
montiert werden. Ferner soll die Möglichkeit gegeben sein, den dem Zweck des Schiffes
dienenden Rumpf und den die Maschinenanlage enthaltenden Teil des Rumpfes aus verschiedenen
Werkstoffen herzustellen und diese beiden Teile bequem zusammenzufügen. Da die Antriebsanlage
(Maschinenanlage) an einem anderen Ort komplettiert wird als der Rumpf, soll sie
leicht transportierbar und auf Lager haltbar sein. Diese letzte Aufgabe bedingt,
daß die außerhalb des Rumpfes befindlichen empfindlichen Teile, z. B. der Propeller,
gewissermaßen einen natürlichen Schutz finden, ohne daß eine besondere Abdeckung
notwendig ist. Da diese Leichter und Arbeitsfahrzeuge schwer passierbare Gewässer
befahren müssen, und zwar in verschiedenen Beladezuständen, müssen sie verschiedenen
Wassertiefen anpaßbar und sehr wendig sein.
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Es ist bereits ein Wasser-Traktor genanntes Schubgerät für Wasserfahrzeuge
bekannt, bei dem Antriebsmotor, Betriebsstoffversorgungsanlage und Schraube zu einer
Einheit vereinigt sind, die tiefgangverstellbar an dem zu bugsierenden Fahrzeug
angebracht werden kann. Das bekannte Schubgerät ist aber nicht selbsttätig schwimmfähig.
Es ist mit einem normalen Propellerantrieb und einem Blattruder versehen. Da das
ganze Gerät tiefgangsverstellbar ist, ist der Propeller hinter dem Rumpf der Einheit
angeordnet und hat so bei allen Tiefenstellungen einen gleichbleibend schlechten
Wirkungsgrad. Das Schubgerät und auch der Propeller für sich sind relativ zum Fahrzeug
nicht schwenkbar, die dem Gegenstand der Erfindung entsprechende Wendigkeit fehlt.
Die empfindliche Anordung von Propeller und Ruder verhindern auch ein robustes Transportieren
oder ein Stapeln, so auch ein gestapeltes Transportieren i (deutsche Patentschrift
459180).
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Ein anderes bekanntes Schubgerät ist zwar im gesamten schwenkbar an
dem zu transportierenden Wasserfahrzeug angebracht, doch ergibt diese Art der Schwenkbarkeit
noch nicht die optimale Wendigkeit. Im übrigen fehlt auch diesem Gerät die dem Zweck
der Erfindung entsprechende Transportier- bzw. Stapelbarkeit. Auch ergibt die Anordnung
des Propellers an den Rumpf einen schlechten Wirkungsgrad (französische Patentschrift
686 773).
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Andere bekannte Schubgeräte sind zwar selbsttätig schwimmfähig, doch
teilweise nicht selbsttätig steuerbar, aber auch diesen Geräten fehlt die Wendigkeit,
der gute Wirkungsgrad des Propellers und die Transportier- und Stapelbarkeit im
Sinne des Zwecks der Erfindung (deutsche Patentschriften 277 557 und 364438).
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bekannten
Geräte zu vermeiden und ein Schub- und Schleppgerät zu erstellen, das bei gutem
Wirkungsgrad des Propellers wendig ist und das einfach, ohne in Stellagen oder Kisten
verpackt zu werden, transportiert und gestapelt bzw. gestapelt transportiert werden
kann.
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird dadurch gelöst, daß
ein an sich bekannter, um eine vertikale Achse schwenkbarer, ein Z-Getriebe und
den Propeller tragender Schaft im Boden des Schwimmkörpers des Schub- und Schleppgeräts
in ebenfalls bekannter Weise tiefgangsverstellbar geführt und abgedichtet ist und
daß der Boden des Schwimmkörpers über dem Propeller muldenartig so nach oben gezogen
ist, daß der Propeller in seiner höchsten Stellung innerhalb des Umrisses des Schwimmkörpers
bleibt. Durch die Gestaltung nach der Erfindung erhält das Gerät für das Absetzen
bzw. Stapeln eine allseitig glatte und unempfindliche Außenkontur.
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Das schwimmende Schub- und Schleppgerät nach der Erfindung wird im
allgemeinen in einen schachtartigen Raum des sonst antriebslosen Wasserfahrzeugs
eingehängt und ist wieder einfach herausnehmbar, z. B. mit einem Kran, und kann
dann eventuell gestapelt auf einem anderen Schiff abtransportiert werden. Es kann
aber auch die Gestalt eines Schiffshecks haben oder an einem anderen Teil des Wasserfahrzeugs
anschließbar sein. Diese Bauform ist nicht zu verwechseln mit einem Schubschlepper,
weil diesem die Eigenschaft der Transportierbarkeit und Stapelbarkeit und vor allem
der tiefenverstellbare und schwenkbare Ruderpropeller fehlt, der für die Erfindung
charakteristisch ist.
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Um den Anschluß des Geräts an das Wasserfahrzeug zu erleichtern, wird
die Erfindung dahingehend ausgestaltet, daß eine Anschlußeinrichtung, z. B. eine
Steckverbindung, an dem dem Wasserfahrzeug zugewendeten Teil des Schwimmkörpers
vorgesehen ist, mit deren Hilfe die Steuerleitung zur Drehzahlregelung des Antriebsmotors,
die Steuerleitung zur Tiefgangsverstellung des das Z-Getriebe und den Propeller
tragenden Schaftes und die Leitungen zur Steuerung der Propellerschwenkung um die
vertikale Achse mit den Kommandogeräten des Wasserfahrzeug verbindbar sind.
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Zum Zwecke der Betriebssicherheit kann die Erfindung derart ausgestaltet
sein, daß der das Z-Getriebe und den Propeller tragende, tiefgangsverstellbare Schaft
in einer neben dem Z-Getriebe angeordneten Führungseinrichtung, z. B. Säulenführung,
geführt und gehaltert ist. Eine besonders niedrige Bauweise ergibt sich durch eine
solche Ausgestaltung der Erfindung, daß an dem das Z-Getriebe und den Propeller
tragenden
Schaft mindestens eine Lenkerstange drehbar gelagert ist, die andererseits am Schwimmkörper
mittels einer Geradführung od. dgl. längsverschiebbar geführt ist, und daß für die
Tiefgangsverstellung des Schaftes in Zylindern geführte Kolben vorgesehen sind,
die einerseits an der Lenkerstange und andererseits am Schwimmkörper drehbar gelagert
sind. Die niedrige Bauform ist aus dem Grunde wichtig, weil mit dem Gerät nach der
Erfindung nicht nur Gewässer mit stark wechselndem Tiefgang, sondern auch mit niedrigen
Brücken befahren werden sollen.
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Im Hinblick auf eine einfache Bedienung und eine robuste Bauweise
ist es noch vorteilhaft, die Erfindung dahingehend so auszubilden, daß der Antrieb
für die Tiefgangsverstellung des das Z-Getriebe und den Propeller tragenden Schaftes
aus mindestens einem Zylinder mit einem darin geführten und hydraulisch angetriebenen
Kolben besteht.
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Die Erfindung ist an Hand einiger Ausführungsbeispiele beschrieben.
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F i g. 1 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel für eine Kombination
aus einer Antriebseinheit und einem Wasserfahrzeug; F i g. 2 zeigt eine andere Kombination;
F i g. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine Antriebseinheit mit obenliegendem
Motor und nur einem Zylinderkolbenpaar für die Tiefgangsverstellung; F i g. 4 zeigt
ein Ausführungsbeispiel mit untenliegendem Motor; F i g. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel
mit untenliegendem Motor und eine Lenkerführung für die Tiefgangsverstellung; F
i g. 6 zeigt einen Schnitt entlang der Linie 6-6 in F i g. 3; F i g. 7 zeigt einen
Schnitt entlang der Linie 7-7 in F i g. 4; F i g. 8 zeigt einen Schnitt entlang
der Linie 8-8 in F i g. 5; F i g. 9 zeigt ein Detail des Getriebegehäuses, das den
Propeller trägt.
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F i g. 1 zeigt schematisch ein Beispiel für ein Schub- und Schleppgerät,
im folgenden Antriebseinheit 11 genannt, nach der Erfindung im Zusammenwirken
mit einem Wasserfahrzeug 12, das selbst über keine Antriebsmöglichkeit verfügt,
sondern mittels der Antriebseinheit nach der Erfindung angetrieben wird. Die Antriebseinheit
ist in eine schachtartige Öffnung 16 des Wasserfahrzeugs eingehängt und mit
ihm lösbar verbunden. Wie später beschrieben, befinden sich alle Antriebsmittel
und die Ruderanlage in der Antriebseinheit, während der Kommandostand
14 mit Steuerrad usw. auf dem Wasserfahrzeug angeordnet ist. Die Antriebseinheit
kann also fertig montiert in das Wasserfahrzeug eingehängt und wieder herausgenommen
und abtransportiert werden. Ein Vorteil der Erfindung ist auch, daß Einheit und
Wasserfahrzeug aus verschiedenen Werkstoffen, das eine z. B. aus Metall, das andere
aus Kunststoff sein kann.
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F i g. 2 zeigt eine Ausführungsform, bei der die Antriebseinheit 15
als Schiffsheck ausgebildet ist, das mit dem Wasserfahrzeug 17 an der Fuge
13 lösbar verbunden werden kann. Das Wasserfahrzeug kann mit der Antriebseinheit
also an einen gewünschten Ort gebracht werden. Dort können beide an der Fuge
13 abgekuppelt werden, das Wasserfahrzeug bleibt liegen, und die Antriebseinheit
wird abtransportiert, um eine andere Aufgabe zu erfüllen. Wenn mehrere Wasserfahrzeuge
an benachbarten Orten von mehreren Antriebseinheiten bugsiert worden sind, so erlaubt
insbesondere die Kombination mit dem tiefenverstellbaren Ruderpropeller, die Antriebseinheiten
im gestapelten Zustande abzutransportieren.
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F i g. 3 zeigt einen Längsschnitt durch eine Antriebseinheit. Die
Antriebseinheit umfaßt im wesentlichen einen rumpfartigen Schwimmkörper
20, der durch eine Öffnung 21 zugänglich und durch eine nicht gezeichnete
Luke verschließbar ist. Im Schwimmkörper ist ein Antriebsmotor 22 eingebaut,
der über eine schaltbare Kupplung 23 und eine Kardanwelle 24 mit dem
Getriebegehäuse 25 eines Ruderpropellers (Z-Trieb) 26 verbunden ist. Der
Propeller treibt die Antriebseinheit und damit das zu bugsierende Wasserfahrzeug
12 an. Das Getriebegehäuse 25 ist um eine vertikale Achse
28 schwenkbar, wodurch der Schleppzug in bekannter Weise gesteuert wird.
Eine Flosse 29 dient zur Drehmomentstütze. Der Antrieb für die Propellerdrehung
verläuft von der Kardanwelle 24 (F i g. 9) aus über eine Ritzelwelle
30, über Kegelräder 31, 32, eine vertikale Welle 33 und einen
im Propellergehäuse 34 angeordneten, nicht gezeichneten Winkeltrieb auf den
Propeller 27. Das Getriebe teilt sich in einen nicht schwenkbaren Teil 35 und einen
schwenkbaren Schaft 36. Der schwenkbare Schaft ist in dem nicht schwenkbaren Teil
mittels einer Planscheibe 37 und Gleitlagern 39, 39 a, 40 schwenkbar
gelagert. Zum Antrieb für die Schwenkbewegung ist ein Motor 38 vorgesehen,
der über eine Ritzelwelle 38 a und ein Ritzel 38
b die Planscheibe antreibt, die zu diesem Zweck mit einer Verzahnung
41 versehen ist. Durch Ein- und Ausschalten des Rechts- oder Linkslaufs des
Motors 38 wird der schwenkbare Schaft und damit der Propeller geschwenkt und so
das Fahrzeug gesteuert.
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Das Getriebegehäuse 25 ist mittels eines Auslegers
43 und zweier vertikaler Säulen 44, 45, die den Ausleger durchdringen
und in ihm mit geeigneten Lagern geführt sind, in vertikaler Richtung längsverschiebbar
geführt. Diese Längsverschiebbarkeit erlaubt es, den Propeller auf verschiedene
Tiefen einzustellen. In F i g. 3 ist er beispielsweise bis über die Basis
72 des rumpfartigen Gehäuses heraufgezogen. Dies ist die Stellung bei tiefliegendem
Schleppzug in flachem Wasser oder während des Transports der Antriebseinheit. Der
Wasserspiegel ist mit den Linien 58 angedeutet. Er verändert sich relativ
zur Einheit. Beispielsweise bei entladenem Schleppzug kann der Propeller bis auf
die Tiefe 46 verstellt werden, um bei hochliegendem Fahrzeug für den Antrieb
und zum Steuern noch genügend Wasser zu haben.
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Zum Antrieb für die beschriebene Tiefgangsverstellung ist ein unter
dem Deck des Schwimmkörpers gelagerter Zylinder 47 und ein darin geführter
Kolben 48 vorgesehen, dessen Kdlbenstange 49 oben am Getriebegehäuse
gelagert ist.
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Unter dem Motor befindet sich ein Brennstofftank 50 und die
Batterie 51 für den Motor.
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Die Antriebseinheit bzw. der Schwimmkörper ist mit einer Anzahl Verbindungselemente
52, 53 lösbar mit dem zu bugsierenden Wasserfahrzeug verbunden.
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Damit der Kommandostand 14 bzw. 18 bzw. die darin untergebrachten
Geber für die Drehzahlregelung, Tiefgangsverstellung, Propellerschwenkung, Kupplungsbetätigung
u. dgl. mit den entsprechenden
Empfängern in der Antriebseinheit
verbunden werden kann, ist der Schwimmkörper an der dem Kommandogerät des Wasserfahrzeugs
zugewendeten Wand mit einer Steck- oder Kuppeleinrichtung 54 versehen, von der aus
die Steuerleitungen 55, 56, 57
zu den besagten Empfängern verlaufen.
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F i g. 4 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, die als Schiffsheck
ausgebildet ist. Der Antriebsmotor liegt im wesentlichen in der unteren Hälfte des
Schwimmkörpers 61. Der Z-Trieb ist mittels zweier Säulen 67, 68 (F i g. 7) geführt.
Seitlich an die Führungsleiste 69 greifen die Kolbenstange 70, 71 einer hydraulischen
Hubeinrichtung (Kolben und Zylinder) 73, 73 a an, um den Ruderpropeller bis über
die Basis 72 in den muldenartigen Boden 20 a zurückziehen zu können.
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Die Ausführungsform nach F i g. 5 und 8 unterscheidet sich von den
anderen Ausführungsbeispielen dadurch, daß zur Führung des tiefenverstellbaren Z-Triebs
75 zwei Lenkerstangen 76, 77 vorgesehen sind, die einerseits am Gehäuse des Z-Triebs
75 und andererseits in waagerechte Geradführungen 78, 79 eingehängt sind. Es sind
zwei jeweils aus Zylinder 80, 81, Kolben 82, 83 und Kolbenstange 84, 85 bestehende
hydraulische Hubeinrichtungen vorgesehen, von denen jeweils der Zylinder mittels
Laschen 86, 87 drehbar am Gehäuseboden 88" und die Kolbenstange an den Lenkern 76,
77 anmontiert ist.
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Je nachdem, ob Druckmittel über oder unter die Kolben 48, 82, 83 geleitet
wird, wird der Ruderpropeller gehoben oder gesenkt. Die Mittel zum Abdichten und
zum Erzeugen, Filtern, Steuern und Zuführen von Druckmittel sind bekannt und daher
nicht gezeigt.
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Der Schwimmkörper ist lediglich schematisch dargestellt. An ihm ist
nur eine Luke 21 dargestellt, deren Abdeckung nicht gezeichnet ist; auch wurden
alle anderen Montageöffnungen fortgelassen. Ferner sind die einzelnen Teile, aus
denen der Schwimmkörper zusammengesetzt ist, nicht gezeigt. Das wesentliche an der
Erfindung ist eine weitgehend selbständige Antriebseinheit, die sich durch ihre
äußere Form und durch den einziehbaren Propeller zum Transport, zum Stapeln und
zum gestapelten Transport eignet. Die Einziehbarkeit des Propellers dient auch zur
Tiefgangseinstellung. Da er gleichzeitig als schwenkbarer Ruderpropeller ausgebildet
ist, ist die neue Antriebseinheit für Wasserfahrzeuge verwendbar, die schwer passierbare
Gewässer zu befahren haben.