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Schiffszug Die Erfindung betrifft einen Schiffszug aus mehreren miteinander
und mit einer steuerbaren Antriebs einheit zusammengekoppelten schwimmfähigen Ladeeinheiten.
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Durch zunehmende Vergrößerung der Tragfähigkeit von Frachtschiffen
wird sowohl eine Baukostensenkung als auch Betriebskostensenkun) erzielt. Moderne
Fertigungsverfahren und Transportmittel begünstigten die Großsektionsbauweise, die
die Gesamtuau!:osten eines Superschiffes auf Grund der geringeren Lohnkosten wesentlich
herabsetzte. Bei im Betrieb befindlichen Superschlifen sind die laufen<len Kosten
für Mannschaft und Brennstoff im Verhältnis niedriger als heim kleineren Schiff.
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Jedoch kann bei den Superschiffen wieder eine Verteuerung eintreten
durch hinzukommende Beanspruchungen, die bisher noch nicht erkannt wurden und denen
mit erhöhtem Materialaufwand begegnet werden muß. Dadurch tritt wiederum eine relativ
größere Rißfortpflanzung bei dickerer Schiffsbeplankung auf und bei der Fertigung
teuere Werftanlagen und Betriebskosten. Ferner tritt in Betrieb eine Verteuerung
ein durch relativ höhere Betriebskosten, Instandhaltungskosten, Risikoraten. Es
müssen somit die technisch-wirtschaftlichen Voraussetzungen für diese Superschiffe
gegeben sein. Denn es ist nicht damit getan, noch größere und schnellere Schiffe
zu planen und einzusetzen, wenn diese schiffe nur noch wenige Tiefwasserhäfen anlaufen
können und auf den Seerouten mit navigatorischen Schwierigkeiten zu rechnen haben.
Damit erhöhen sich d-;e Fahrzeiten und in vielen Häfen,
deren Hafen-
und Umschlagseinrichtungen nicht für die Bedienung dieser Superschiffe vorgesehen
sind, auch die Liegezeiten. Außerdem können in den seltensten Fällen diese Spezialschiffe
mit entsprechender Rückladung beladen werden, wie es z.B. bei bltankern der Fall
ist.
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Insofern wurden neben der Größenentwicklung noch andere Entwicklungsrichtungen
im Schiffsbau verfolgt, die besonders auf eine schnellere Schiffsabfertigung hinzielte:
So wurden in den letzten Jahren Spezialschiffe bekannt für Stückgut-, Nassengut-und
Flüssigkeitstransporte, wozu die Containerschiffe, Massengutfrachter und Tanker
für Flüssigkeiten und Suspensionen zählen; zum anderen der Bau von universell einsetzbaren
Schiffen flir Flüssigkeits- und Feststofftransporte, wie die OBO (Ore-Bulk-Oil)-carrier.
Eine Zwischenstellung kann man den Schutenträgerschiffen zuordnen.
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Das Schutenträgerschiff übernimmt im "Huckepacksystem" standardisierte
Leichter oder Schuten, die mit Bordverladegeräten ausgesetzt werden und ihren Weg
bis Ins l3innenland nehmen. Eine weitere Transportmöglichkeit zeigt ein Schi ffs
system, das einem "Roll-on/ Roll-Off"-Schiff für große Einheitsladungen gleich kommt.
Am Ifeck befindet sich ein Synchronlift hoher Traglast, dessen Plattform unter der
Wasseroberfläche abgesenkt werden kann, um zwei Leichter aufzunehmen und von oder
zu den durchlaufenden Decks zu hieven. Von der Bühnenplattform gleiten sie auf Schienen
und Rollen mit Hilfe eines horizontalen hydraulischen Fördersystems zum Stauplatz.
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s liegt auch eIn Entwurf eInes sogenannten European-Barge-Carrier
System (EBCS) vor, das einen mittschiffs angeordneten Schutentunnel vorsieht, in
dem dle Leichter mit Schlepperhilfe eingeschwommen werden.
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D@@@@ S2ezailse@iffe, die in erster Linie die Hafenliegezeiten @@@
@@@it @@@@ @ie U@laufzelien verkürzen sollen, sind gegenüber
der
konventionellen Bauweise aufwendiger und somit wesentlich teurer. Auch eignen sich
diese Frachter nur für ganz bestimmte Houten und sind damit nicht universell für
alle Güter, Gewässer, Häfen und Umschlagssysteme einzusetzen. In vielen Fällen erreichen
diese Spezialsehiffe einen sehr gerIngen Auslastungsgrad, wenn nicht irn Empfangshafen
geeignete Rückladung bereit steht.
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Bei der Binnenschiffart sind auch sorgenannte Schubschiffe bekannt,
die als Heck-Antriebseinheit, gegebenenfalls mit einer steuerbaren Bugeinheit, mehrere,
zusammengekoppelte Ladeeinheiten befördern.
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Aufgabe der Erfindung Ist es, unter teilweiser Anwendung dieses aus
der Binnenschiffahrt bekannten Prinzips einen Schiffszugs so zu gestalten, daß sich
das Frachtgut auch im Hochseebereich in größeren, wirtschaftlichen uund flacheren
Schiffsein n transportieren läßt, und Einheiten mit unterschiedlichen l,adungen
für Speziallöschhäfen bzw. Kaianlagen nach Auflö@ung eines Großverbandes in kleine
Zugeinheiten zusammengefaßt werden können.
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Dies geschieht erfindungsgemäß vor allem dadurch, daß in mehreren
Reihen und Zeilen angeordnete Großfrachteinheiten durch zugfeste und druckfeste
elastische Verbindungsmittel in Längs- und Querrichtung aneinander abgestützt und
stirnseitig an eine als Hochseeschleppschiff ausgebildete Bugeinheit anschließbar
ist.
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Solche Bugeinheiten können der Breite von 2,3 oder mehr @adeeinheiten
angepaßt werden. Heckeinheiten sind nicht unbedingt notwendig, können aber zusätzlich
angebracht sein und lassen sich ggf. mit Antriebsaggregaten versehen. Man kann auf
diese Weise nahezu beliebig große Transportverbände über größere Schiffsrouten zusammenstellen
und diese Verbände nach @@@arf kurzfristig in kleinere V@@@@@@ mif zwei @der ledi
@lich einer @@@ine von Gro@frachtemheie@n @@@lösch. Der Tief@@@ i@@ nurch
die
Konstruktion der einzelnen Großfrachteinheiten bestimmt.
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Es können daher auch Großverbände unmittelbar in Küstennähe bzw. in
Hochseehäfen aufgelöst werden, zumal flache Gewässer wie Xrmelkanal und Nordsee
und auch flache Flußmündungen mit den Großfrachteinheiten ohne weiteres angelaufen
werden können.
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Auf die Transportmenge bezogen sind die Kosten bei Großverbändern,
insbesondere in Bezug auf Antriebsenergie, Navigation, Wartung usw. außerordentlich
gering. Seerouten und Häfen werden daher entlastet, und die Hochsee- und Küstenschlepper
werden von den Hatenliegezeiten unabhängig und können kürzere Schiffsfolgezeiten
erreichen. Die vorhandenen Umsch@@gssysteme in den Häfen lassen sich besser ausnutzen,
da die Aufgliederung beim Auflösen eines Großverbandes nicht nur nach Bestimmungsziel,
sonden auch nach Frachtgut und vorhandenen Entladevorrichtungen erfolgen kann. Auch
wenn die Transportgeschwindigkeit kleiner ist als beispielsweiae bei Spezialschiffen,
so sind doch die Gesantkosten je t/km wesentlich kleiner als bisher. Einmal bilden
auch die Großfracht@einheiten noch relativ kleine Baugruppen und lassen sich auch
auf kleineren Werten ohne sonderliche Investitionen preiswert in Serien fertigen.
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Zum anderen ist der Aualastungsgrad verbessert, da man die Einheiten
mit oder ohne Zusatzausrüstung zum Transport recht unterachiedlicher Güter heranziehen
kann; meist erstreckt sich die Umrüstung nur auf die Reinigung der Lastraumflächen.
Leertransporte lassen sich daher fast ganz vermeiden.
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Nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist das bugseitige
Hochseeschleppschiff mit Stabilisationstragflächen zur Aufnahme von Vortriebsaggregaten
und Trimivorrichtungen ausgerüstes. Diese Aggregate kommen dadurch außerhalb von
Bug- und Heckwelle zu liegen und ermöglichen eine optimale Ausnutzung der Vortriebskräfte.
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Hierbei werden vorteilhafterweise die Vortriebsaggregate durch hydrostatische
Antriebe betrieben, wobei die Antriebsanlage mit Hydropumpen im Schiffs rumpf und
Hydromotoren mit Untersetzungsgetrieben
in den Propellerantrieben
bzw. Stabilisatortragflächen angeordnet wird. Es kann auch eine vorzugsweise automatische
Kurssteuerung für Propellerdrehsinn,-Geschwindig keit: - und-Flügelverstellung vorgesehen
werden. Inabesondere kann anstelle der automatischen Kurssteuerung hinter den Propelleraggregaten
auch eine Ruderverstellung vorgesehen werden.
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Ferner lassen sich anstelle ton Propellerantrieben Druckwasserstrahltriebe
vorsehen, deren Austrittsgeschwindigkeiten bzw.
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Drücke zum Manöverieren des Schiffes steuerbar sind.
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Wie ferner erfindungsgemäß vorgeschlagen wird, lassen sich die Großfrachteinheiten
mit elastischen Seilverbindungen und/oder magnetisch gekoppelten Stoßdämpfern an
Bug-, Heck- oder Seitenecken bzw. -kanten ausrüsten. Der ganze Verband wird auf
diese Weise ins ich nachgiebig und kann in begrenztem Umfang den Wellenbewegungen
folgen, ohne daß örtliche Überbeanspruchungen wie bei starren Schiffskörpern auftreten
können. Selbst wenn während des Transportes eine der Verbindungen beschädigt werden
sollte, läßt sich ein solcher Schaden in der Regel ohne weiteres beheben. Leckschäden
an einzelnen Einheiten gefährden nicht den ganzen Verband, sondern können leichter
Uberwacht und beseitigt werden. Zudem lassen sich die elastischen Verbindungselemente
wie Seile und Stoßdämpfer ggf. von der Steurrzentrale des Schleppschiffes entsprechend
den auftretenden Kräften und Schwellbewegungen automatisch einstellen und sbuern.
Mitunter kann es auch von Vorteil sein, die einzelnen Einheiten nur in der Querachse
elastisch bzw. gelenkig vollständig zu koppeln, in der Längsachse jedoch nur am
Bugteil und ggf. einem Heckteil vollständig gelenkig bzw. starr anzuschließen.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung werden die Großfrachteinheiten
mit Druckluft- bzw. Druckwasser-beaufs chlagten Gummibälgen auagerüstek, welche
die Schwimmeinheiten rahmenförmig bzw. an den Längsseiten umspannen und dadurch
einen besseren hydromechanischen Wirkulgstrad ergeben.
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Schließlich wird erfindungsgemäß noch vorgeschlagen, die Großfrachteinheiten
mit Trimmtanks auszurüsten, die durch ein automatisch ateuerbares Pumpsystem für
Niveau-Ausgleich der untereinander gekoppelten Einheiten sorgen.
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Anhand der Zeichnung soll die Erfindung nun näher erläutert werden.
Es zeigen Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Schleppschiff mit elastisch gekoppelten Großfracht-
bzw. Trankeinheiten, Fig. 2 drei Tankereinheiten mit einem KUstenschlepper, die
Fig. 3a und 3b Querschnitte einer Tankereinheit mit Kopplungselementen, Fig. 4a
zeit einen Querschnitt des Schleppschiffes und Fig. 4b einen Schnitt durch ein Antriebs-
und Steueraggregat.
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Das dargstellte Schleppschiff 1 besitzt rechts und links der Bugwände
Stabilisatorentragflächen 2, die an ihren Enden die Propellerantriebsaggregate 3
tragen. Die Stabilisatorentragflächen sollen gleichzeitig zur Querstabilisierung
des Schleppschiffes dienen und sinU an der Vorderkante zur Vermeidung hoher Widerstände
wulstartig ausgebildet. Die Propellerantriebe sind außerhalb des vom Schiffsbug
erzeugten Kielwassers angeordnet. Infolge der von den Schiffsbug- bzw. Heckwellen
unbeeinflußte n Anordnung der Schiffspropellereinheiten erhöht sich der Propellerwirkungsgrad.
Eine automatische Kurssteuerung4 regelt über hydrostatische Getriebe die Propellerdrehaahl
und den Flügelanstellwinkel. Gleichzeitig ist durch Reversierbarkeit des Propellerdrehsinnes
eine hervorragende Manövrierfähigkeit des Schiffszuges gewährleistet. Anstelle der
Propellerdrehzahl- und -glügelverstellung zur Kurseinstellung oder Richtungsänderung
kann auch hinter den Propellerantrieben jeweils ein durch Druckzylinder 5 steuerbares
Ruder 6 vorgesehen werden Das Schleppschiff dient zur Aufnahme der Schiffsantriebs-und
Versorgungsaggregate, ferner sind Steuer-, Bedienungs- und Ma$nsehaftsräume neben
Material- und Versorgungsräumen vorgesehen.
Ein heckseitiger Schiffsteil
14 kann entfallen, bzw.
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sorgt für die Querdistanzhaltung, Fig. 1.
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Das Schlepp8chiff kann mit einer Anzahl von schwjmmfähigen Tankeinheiten
7 zu einem Seefrachtschiffszug elastisch gekoppelt werden und je nach Tragfähigkeit
der einzelnen Schleppeinheiten die Größenordnungen der Supertanker erreichen.
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Der Tiefgang entspricht dem der einzelnen Tankeinheit, so daß auch
flachere Gewässer befahren werden können, Die Tankeinr heiten kennen mit unterschiedlichen
Seefrachtgütern wie Stückgut, Schüttgut, fest, flüssig, fließfähig, beladen werden.
Trimmtanks sorgen dabei für einen Niveauausgleich 8.
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Die Zusammenstellung der einzelnen schwimmenden Einheiten zu einem
Schiffsbulk erfolgt durch einen Bulkschlepper 9. Die Tanker sind mit Zugwinden 10,
die sich an den Ecken der Deckoberfläche befinden, ausgerüseet, ferner mit Stoßdämpern
11 die bug- und heckseitig an den Tankeinheiten angebracht sind und die erforderliche
Distanz zwischen den Tankeinheiten halten sollen. Die von den Bulkschleppern gezogenen
bzw. gescbbbenen schwimmenden Tankeinheiten 7 werden mit einer hydraulischen Puffereinrichtung
11 aneinandergedrückt und magnetisch gekoppelt.
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Die durch die Winden 10 erfolgte Seilverbindung 12 hält die einzelnen
Einheiten gegen Schwellbewegungen des Wassers elastisch in Position. Ein Aneinanderstoßen
der Tankeinheiten wird durch die magnetisch gekoppelten Puffer 11 dämpfend aufgefangen.
Die elastische Kopplung der schwimmenden Einheiten vermeidet größere Biegemomente
gegenüber einem Großfrachter und erlaubt auch einen elastischen Ausgleich bei ungleicher
Beladung.
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Ein unter Druckluft stehender Gummibalg 13 ist am unternn Rand der
Tankeinheit angeordnet. Er schützt einerseits die Schiffseinheiten vor einem unvorhergesehenen
Anfahren bei Manövriervorgängen und dichtet andererseits die Zwischenräurne gegen
das Fahrwasser ab, das zusätzliche Schiffswiderstände verursacht.
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Die Küstenschlepper 9 befördern die Tankeinheiten 7 einzeln oder hintereinandergereiht
(Fig.2) nach den Versand- bzw.
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Empfangshäfen.
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Das erfindungsgemäße flexible Schiffssystem stellt daher eine Alternative
zur Schiffsgrößenentwicklung dar und gewährleistet durch seinegroße Anpassungsfähigkeit
die weitere Auslastung von Seerouten und Häfen, die von den Superfrachtern schon
heute nicht mehr angelaufen werden können. Durch dieses entwicklungsfähige System
ist eine höhere Überlebenswahrscheinlichkeit gegeben gegenüber den heute großenteils
verplanten kurzlebigen Hafeneinrichtungen und manchen Fehlentwicklungen von aufwendigen
Schiffstypen, die sich nicht immer in ein wirtschaftliches Materialflußsystem mit
all seinen Einrichtungen und Organisationen einfügen lassen