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Die
Erfindung bezieht sich auf die Betätigungsvorrichtung für eine Schleppvorrichtung
auf einem Schleppschiff, wobei sich die Schleppvorrichtung um 360° in der horizontalen
Ebene drehen kann. Die Einrichtung umfasst einen kreisrunden flexiblen Führungskörper um
die Drehachse der Schleppvorrichtung, der von einer oder mehreren
Führungshalterungen
gehalten wird, und einen oder mehrere Kontaktkörper. Eine Änderung der Position dieser Komponenten
führt zur Übertragung
von (Kontakt-)Kräften
zur Betätigung
der Schleppeinrichtung. Aufgrund der kreisrunden Form des Führungskörpers kann
die Schleppeinrichtung unabhängig
von der Drehposition einfach und zuverlässig betätigt werden.
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In
Häfen und
Fahrwasserbereichen, die Beschränkungen
unterworfen sind, werden Schiffe oft von einem oder mehreren Schleppschiffen
unterstütz.
In diesem Fall wird zwischen dem Schiff und dem Schleppschiff eine
Kabelverbindung aufgebaut. Das Schlepptau wird in diesem Fall durch
einen Schlepphaken oder durch eine Schleppwinde mit dem Schleppschiff
verbunden. Die Schleppverbindung muss im Fall eines Notfalls leicht
und zuverlässig
zu trennen sein.
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Aus
diesem Grund wird im Allgemeinen ein mechanisches Betätigungssystem
installiert, durch das die Schleppverbindung durch eine manuelle
Betätigung
von der Brücke
und an einer Anzahl weiterer Ort gelöst werden kann. Eine Konstruktion,
die eine breite Anwendung findet, umfasst einen langen flexiblen
Draht (Freigabekabel), der durch eine Anzahl fester Führungsösen geführt ist,
wobei er auf einer Seite an den Betätigungsmitteln der Schleppeinrichtung
und auf der anderen Seite am Schiff befestigt ist.
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Ein
Ergreifen dieses Freigabekabels zwischen zwei aufeinander folgenden
Führungsösen und
ein Seitwärtsziehen
des Freigabekabels erzeugt eine Zugkraft, die auf beide Enden übertragen
wird. Die Zugkraft aufseiten der Betätigungsmittel der Schleppeinrichtung
führt zur
Freigabe der Schleppeinrichtung.
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Bei
herkömmlichen
Schleppschiffen befindet sich die Schleppeinrichtung an einer festen
Position in Bezug auf die Brücke,
wobei das Kabel durch die Führungsösen längs des
Wegs von der Brücke
zu der Schleppeinrichtung befestigt sein kann. Das heißt, dass
die Schleppeinrichtung an jedem dazwischenliegen den Ort leicht betätigt werden
kann.
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In
diesem Kontext wird angemerkt, dass das System am besten funktioniert,
wenn das Kabel in der Mitte zwischen zwei Führungsösen seitwärts gezogen wird, sobald jedoch
versucht wird, das Kabel am Ort einer Führungsöse zu ziehen, verhindert die Führungsöse eine
seitliche Bewegung des Kabels, so dass das System versagt.
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Bei
neuen Schleppschiffen mit einer Schleppeinrichtung, die sich um
360° in
der horizontalen Ebene um das Deckshaus drehen kann, ist es nicht
länger
möglich,
dieses Kabel von der Brücke zur
Schleppeinrichtung zu befestigen, da sie sich in Bezug aufeinander
frei bewegen. Bei diesen Konstruktionen ist die Schleppeinrichtung
an einem runden Außenring
montiert, so dass sie sich frei um einen festen Innenring drehen
kann. Aus diesem Grund ist es notwendig, eine neue zuverlässige Betätigungsvorrichtung
zu entwickeln, die es ermöglicht,
diese Betätigung
durch einfache Mittel in jedem gewünschten Drehwinkel zu realisieren.
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Aufgrund
der Notwendigkeit für
diese Betätigung,
besteht aus der Sicht von Bestimmungen in Bezug auf Betätigungsvorrichtungen
und ihrer Prüfung
ein Bedarf für
ein einfaches System ohne zusätzliche
Strom-/Hilfssysteme.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Verrichtung,
die die oben genannten Forderungen erfüllt, d. h., um eine zuverlässige Betätigung in
jedem erwünschten
Drehwinkel unter Verwendung einfacher Mittel zu realisieren.
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Diese
Aufgabe wird realisiert durch einen kreisrunden flexiblen Führungskörper um
die Drehachse der Schleppvorrichtung, der von einer oder mehreren
Führungshalterungen
gehalten wird, und einen oder mehrere Kontaktkörper, die im Ergebnis der Position
dieser Komponenten in Bezug aufeinander eingestellt werden und Kontaktkräfte zur
Betätigung
der Schleppeinrichtung verursachen. Aufgrund der kreisrunden Form
des Führungskörpers kann
die Schleppeinrichtung unabhängig
von der Drehposition leicht und zuverlässig betätigt werden. Der kreisrunde
Führungskörper kann
alle Konstruktionen aufweisen, die aus dem Stand der Technik bekannt
sind. Die Form kann außerdem
durch die Verwendung einer Anzahl gerader Teilstücke zwischen auf einander folgenden
Führungshalterungen
in etwa der Form eines Kreises entsprechen. Der Kontaktkörper bzw.
die Kontaktkörper
können
alle Konstruktionen aufweisen, die aus dem Stand der Technik bekannt
sind, wovon es zahlreiche Formen und Abmessungen gibt. In diesem
Fall kann der Führungskörper an
der drehbaren Schleppeinrichtung befestigt sein und der Schleppkörper bzw.
die Schleppkörper
können
an der festen Struktur des Schleppschiffs befestigt sein oder umgekehrt,
d. h., wobei der Führungskörper an der
festen Struktur des Schleppschiffs befestigt ist und der Kontaktkörper bzw.
die Kontaktkörper
an der drehbaren Schleppeinrichtung befestigt sind. Der Führungskörper und
der Kontaktkörper
bzw. die Kontaktkörper
können
sich in Bezug aufeinander frei bewegen, wobei die Verschiebung dieser
Komponenten in Bezug aufeinander in einer anderen Richtung als der
Drehrichtung eine Kontaktkraft erzeugt, die die Schleppeinrichtung
betätigt.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausführungsform
der Erfindung ist der kreisrunde Führungskörper mit einer Anzahl fester
Führungen
versehen. In diesem Fall bewegt sich der Kontaktkörper relativ zu
dem flexiblen Führungskörper in
einer anderen Richtung als der Drehrichtung, mit dem Ergebnis, dass
der flexible Führungskörper einer
Verschiebung zwischen zwei separaten Führungen unterliegt, sowie dem
Ergebnis, dass eine Änderung
der Länge
an beiden Enden des Führungskörpers erfolgt,
die zum Betätigen
der Schleppeinrichtung verwendet werden kann.
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Um
zu verhindern, dass der Kontaktkörper am
Ort eines festen Führungskörpers in
Eingriff gelangt, ist es erforderlich, dass mehrere Kontaktkörper mit
einem Abstand montiert sind, der von dem Abstand zwischen den Führungshalterungen
verschieden ist, in welchem Fall jederzeit eine der beiden die Kontaktfunktion
ausführen
kann.
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Außerdem ist
es möglich,
dass das Kräftespiel
von dem Kontaktkörper
auf den Führungskörper übertragen
wird, was zu einer Längenänderung
führt, oder
dass durch eine Änderung
der Zugkraft in dem Führungskörper das
Kräftespiel
von dem Führungskörper auf
den Kontaktkörper übertragen
wird.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausführungsform
der Erfindung ist der kreisrunde Führungskörper mit einer Anzahl fester
Führungen
versehen, wobei der Kontaktkörper
eine kleine zusätzliche
Bewegungsfreiheit in der Drehrich tung aufweist. Wenn der Kontaktkörper mit
einem gegenüberliegenden Führungskörper in
Kontakt gelangt, kann sich der Kontaktkörper aufgrund dieser zusätzlichen
Bewegungsfreiheit seitwärts
bewegen, eine der zwei Seiten der Führungshalterung entlang gleiten
und dennoch am Führungskörper in
Eingriff sein. Diese kleine Bewegungsfreiheit muss ausreichend sein,
um die Breite einer Kontakthalterung zu umgehen.
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In
diesem Fall ist es z. B. möglich,
von einem Exzentergelenk Gebrauch zu machen, in welchem Fall sich
das Gelenk unter einer definierten Widerstandskraft dreht, wobei
sich der Kontaktkörper
längs der
Führungshalterung
dreht, aber dennoch Kraft auf den Führungskörper ausübt.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausführungsform
der Erfindung ist der kreisrunde Führungskörper mit einer oder mehreren
Führungen
versehen, wobei diese Führungen
in der radialen Einwärtsrichtung
für Halt
sorgen, jedoch kein Hindernis in der radialen Auswärtsrichtung
darstellen.
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Dies
kann durch Vorsehen einer vollständigen
Umfangshalterung auf der Innenseite durch eine kreisrunde Nut oder
durch Vorsehen einer Teilhalterung in (gleichen) Abständen durch
separate Haken, wobei die Öffnung
radial nach außen
gewandt ist, bewirkt werden. Es ist außerdem möglich, dass diese Halterung
durch Kabel realisiert wird, die radial nach außen gespannt sind. Ein Kabeln
innewohnendes Merkmal besteht darin, dass sie Zug in der radialen Einwärtsrichtung
absorbieren, Druck jedoch nicht absorbieren, wobei sie eine freie
Bewegung in der radialen Auswärtsrichtung
zulassen.
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In
dieser Ausführungsform
kann sich der Kontaktkörper
zusammen mit dem Führungskörper radial
nach außen
bewegen, ohne irgendeinem Widerstand von der Führungshalterung bzw. den Führungshalterungen
in der Umgebung zu unterliegen. Die Kontaktkraft zur Betätigung der
Schleppeinrichtung kann deshalb in jedem erwünschten Drehwinkel der Schleppeinrichtung
realisiert werden, ohne dass die Führungshalterungen die Übertragung
von Kräften
zwischen dem Kontaktkörper
und dem kreisrunden Führungskörper behindern
oder sogar verhindern.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausführungsform
der Erfindung bewegt der Kontaktkörper während der Drehung der Schleppeinrichtung,
die sich um 360° drehen
kann, den Führungskörper nacheinander
zuerst aus der Führungshalterung bzw.
den Führungshalterungen,
danach auf den Kontaktkörper
und letztlich zurück
in die Führungshalterung
bzw. die Führungshalterungen.
In diesem Fall kann der Kontaktkörper
in einem größeren Abstand von
der Drehachse als die Führungshalterung
bzw. die Führungshalterungen
positioniert sein, so dass sich der Führungskörper in einem größeren Abstand von
der Drehachse am Ort des Kontaktkörpers befindet und im Ergebnis
aus der Führungshalterung
bzw. den Führungshalterungen
bewegt wird.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausführungsform
der Erfindung ist der Abstand zwischen den Führungshalterungen und dem Kontaktkörper vergrößert, um
Ungenauigkeiten in der Drehung der Schleppeinrichtung, die sich
um 360° drehen
kann, auszugleichen. Diese drehbare Schleppeinrichtung dreht sich über eine
ziemlich genaue Rollenbahn, wobei sie jedoch selbst dann, wenn sie
neu installiert ist, aufgrund der Abmessung, die in der Größenordnung
von Metern liegt, ein Spiel in der Größenordnung von Zentimetern
aufweist, wobei dieses Spiel nach Jahren der Verwendung nur weiter
zunehmen kann. Außerdem
nimmt das Spiel unter hohen Lasten im Ergebnis einer elastischen
Verformung der Ringstruktur vorübergehend
zu. Um einen erfolgreichen Betrieb sicherzustellen, ist es notwendig,
zu verhindern, dass der Kontaktkörper
mit der Führungshalterung
bzw. den Führungshalterungen
in Kontakt gelangt.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausführungsform
der Erfindung ist der Kontaktkörper
mit einer Rolle/einem Rad/einem Lager versehen, um den Widerstand
und den Verschleiß in
Bezug auf den Führungskörper während einer
Drehung der Schleppeinrichtung zu minimieren.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausführungsform
der Erfindung ist ein Ende oder sind beide Enden des Führungskörpers an
einen Mechanismus gekoppelt, um entweder die Zugkraft zu adaptieren oder
die Schleppeinrichtung zu betätigen.
Um eine optimale Betätigung
den ganzen Weg rundherum mit einer minimalen Kraft zu erzielen,
wird es bevorzugt, dass beide Enden an den Mechanismus gekoppelt sind.
Um zu verhindern, dass diese Kopplung die Wirkung zwischen dem Kontaktkörper und
dem Führungskörper behindert,
folgen beide Enden des Führungskörpers einem
Kreisbogen, wobei sich die zwei Enden einander kreuzen und danach
aus dem Bereich des Kontaktkörpers
und weiter zum Mechanismus hin bewegen. Im Ergebnis wird eine Übertragung
von Kräften
zwischen dem Kontaktkörper
und dem Führungskörper den
ganzen Weg rundherum über
die vollen 360° sichergestellt.
Außerdem
sind zahlreiche Varianten mit einer teilweisen Überlappung der zwei Enden möglich.
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Die
Erfindung wird unten ausführlicher
anhand der beispielhaften Ausführungsformen
erläutert,
die in der Zeichnung veranschaulicht sind, in der:
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1 eine
Seitenansicht eines herkömmlichen
Schleppschiffs graphisch darstellt;
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2 eine
Draufsicht und eine Seitenansicht des neuen Schleppschiffs mit einer
Schleppeinrichtung, die sich um 360° in der horizontalen Ebene drehen
kann, graphisch darstellt;
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3 die
vorliegende Erfindung in einer dreidimensionalen Ansicht mit festen
geschlossenen Führungshalterungen
graphisch darstellt;
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4 eine Teildraufsicht der Betätigungsvorrichtung
in der Ausführungsform
mit einem zusätzlichen
Drehgelenk am Kontaktkörper
graphisch darstellt;
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5 die
vorliegende Erfindung in Form einer dreidimensionalen Ansicht der
Konstruktion fester Führungen
mit einer Öffnung
auf der Außenseite graphisch
darstellt; und
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6 eine
Teildraufsicht der Betätigungsvorrichtung
in der Ausführungsform,
in der der Kontaktkörper
in einem größeren Abstand
vom Drehmittelpunkt positioniert ist als die Führungen, graphisch darstellt.
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1 veranschaulicht
ein herkömmliches Zweischrauben-Schleppschiff 1,
das die folgenden Komponenten aufweist: ein Schlepptau 2,
einen Schlepphaken 3, der fest mit dem Deckshaus 4 verbunden
ist. Die Figur zeigt außerdem
ein durch eine Anzahl fester Ösen 6 hindurchlaufendes
Freigabekabel 5, das auf einer Seite mit dem Schlepphaken 3 und
auf der anderen Seite mit dem Ruderhaus 8 verbunden ist.
Durch ein Seitwärtsziehen
des Freigabekabels in der Mitte zwischen zwei Ösen an der Position 7 (was
als vergrößerte Einzelheit
gezeigt ist) ist es möglich,
eine Zugkraft auf beide Enden zu übertragen, so dass der Schlepphaken
freigegeben wird.
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2 zeigt
ein Schleppschiff 9, das eine Schleppeinrichtung aufweist,
die sich um 360° in
der horizontalen Ebene drehen kann, und das die folgenden Komponenten
umfasst: ein Deckshaus 4, ein Ruderhaus 8, ein
Schlepptau 2, einen Schlepphaken 3, der mit einer
Schleppeinrichtung 10 verbunden ist, die sich um 360° in der horizontalen
Ebene drehen kann und einen Innenring 11, der fest mit
dem Schiff verbunden ist, und einen Außenring 12, der sich durch
eine Lageranordnung frei drehen kann, umfasst. Die Draufsicht veranschaulicht
außerdem
eine in Bezug auf die Position 12 gedrehte Schleppeinrichtung,
wobei der Schlepphaken schräg
nach vorn steht. Der Übersichtlichkeit
halber ist die Betätigungsvorrichtung
selbst in dieser Zeichnung nicht gezeigt.
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3 stellt
die drehbare Schleppeinrichtung allein graphisch dar, wobei hier
der Übersichtlichkeit halber
das Schleppschiff und das Deckshaus nicht gezeigt sind. 3 zeigt
die Ausführungsform,
bei der sich der Führungskörper mit
der Schleppeinrichtung dreht, die die folgenden Komponenten umfasst: einen
Innenring 11, der fest mit dem Schiff verbunden ist, einen
Außenring 12,
der sich durch eine Lageranordnung frei drehen kann und den Schlepphaken 3 und
das mit ihm verbundene Schlepptau 2 aufweist, den kreisrunden
flexiblen Führungskörper 14 bzw. das
kreisrunde flexible Führungskabel 14,
die Führungen 6,
die mit dem drehbaren Außenring
verbunden sind, und den Kontaktkörper 15,
der mit dem festen Innenring verbunden ist. In dieser Ausführungsform
weisen die Führungen
eine geschlossene rechteckige Öse
auf, durch die das Kabel 14 läuft (was in einem vergrößerten Maßstab gezeigt
ist). Der Kontaktkörper 15 kann
sich in der horizontalen Ebene längs
der Führungsschiene 24,
die fest mit dem Deck verbunden ist, radial nach außen zur
Position 16 (gestrichelt) bewegen, wobei er das Kabel 14 greift
und es ebenso nach außen
bewegt. Der Kontaktkörper
ist außerdem
an der Unterseite mit zwei parallelen Führungsplatten 17 versehen,
wobei ein Führungsplatte oberhalb
des Kabels in Eingriff gelangt, während die andere Führungsplatte
unterhalb des Kabels in Eingriff gelangt, um in diesem Fall einen
zuverlässigen Kontakt
mit dem Kabel herzustellen. Die Enden des Kabels 14 kreuzen
einander und verlaufen danach mittels zweier Führungsrollen 23 zusammen
zu dem Schlepphaken 3. Diese Konstruktion macht es einfach,
die in dem Kabel 14 durch den nach außen bewegten Kontaktkörper erzeugte
Zugkraft mittels der Rollen 23 auf den Entriegelungsarm 25 des
Schlepphakens 3 zu übertragen.
Im Ergebnis des Drehens des Entriegelungsarms 25 dreht
sich der Haken, wobei das Kabel 2 freige geben wird. Folglich
kann der Schlepphaken im Fall irgendeiner Zufallsdrehung an dem
Teil der Schleppeinrichtung freigegeben werden.
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4 veranschaulicht einen begrenzten Teil der
Betätigungsvorrichtung
(in 4a in der Draufsicht und in 4b in
der Seitenansicht) in der Ausführungsform
mit einer zusätzlichen
Bewegungsfreiheit für
den Kontaktkörper
in der Drehrichtung, wobei sie die Drehachse 18, den Kontaktkörper 15,
der mit einem Exzentergelenk 19 und einem beweglichen Arm 20 mit
einem vertikalen Führungsstift 26 am Ende
versehen ist, zeigt. Der Kontaktkörper kann sich längs der
Führungsschiene 24,
die fest mit dem Deck verbunden ist, radial nach außen bewegen,
wobei der Kontaktkörper
und das Gelenk auf einem höheren
Niveau positioniert sind als die Führung 6, wobei sich
dann lediglich der vertikale Führungsstift 26, der
auf der gleichen Höhe
positioniert ist wie das Kabel 14, längs der Führung 6 bewegen kann.
Während sich
der Kontaktkörper 15 radial
nach außen
bewegt (in Bezug auf die Drehachse 18), gelangt der vertikale
Führungsstift 26 in
Kontakt mit der festen Führung 6,
worauf sich der bewegliche Arm 21 über das Gelenk 19 dreht,
und wobei sich der Führungsstift 26 längs der
Führung 6 bewegt,
sich das Kabel 14 nach außen bewegt und der Schlepphaken
freigegeben wird.
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5 zeigt
eine dreidimensionale Ansicht, die nochmals die Betätigungsvorrichtung
in der Ausführungsform
mit Führungen,
die Öffnungen
auf der Außenseite
aufweisen, veranschaulicht. Bei dieser Form von Führungen 27,
wird das Kabel 14 an der radialen Innenseite gehalten,
kann sich aber ohne Hindernis radial nach außen bewegen. Außerdem sind die
Führungsschiene 24,
der Kontaktkörper 15,
die Führungshalterungen 17,
der Schlepphaken 3, das Schlepptau 2 und der Betätigungsmechanismus 25 veranschaulicht.
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6 zeigt
eine Draufsicht eines begrenzten Teils der Betätigungsvorrichtung der Konstruktion
mit Führungen
mit Öffnungen
auf der Außenseite.
Der Kontaktkörper 15 ist
in einem größeren Abstand
von der Drehachse 18 positioniert als die Führungshalterungen 27.
Wenn sich der Kontaktkörper
in die Position 22 dreht, wird das Kabel 14 nacheinander
aus der Führung,
auf den Kontaktkörper
und danach zurück
in die Führung
bewegt. Auf diese Weise wird die Kontaktkraft ohne Hemmnis von den
in der Nähe
befindlichen Führungen
unabhängig
von der Drehposition übertragen.
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Obgleich
die Erfindung oben anhand einer bevorzugten Ausführungsform beschrieben worden ist,
ist es möglich,
zahlreiche Änderungen
vorzunehmen, ohne von dem Umfang der vorliegenden Anmeldung abzuweichen.
Die Betätigungsvorrichtung kann
an allen Arten von Orten um die drehbare Schleppeinrichtung angeordnet
sein. Es ist außerdem
möglich,
alle Arten verschiedener Formen und Materialien zu verwenden. Um
die Zuverlässigkeit des
Systems zu verbessern, ist es ferner möglich, die Ausbildung mehrerer
sowohl des Kontaktkörpers
als auch des Führungskörpers wenigstens
teilweise in Betracht zu ziehen.
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Abgesehen
davon ist das System nicht auf die Betätigungsfunktion zum Freigeben
der Schleppverbindung eingeschränkt,
sondern es sind vielmehr zahlreiche weitere Funktionen möglich. Zudem
ist es möglich,
dass die Funktion von der Schleppeinrichtung zum Schiff hin ausgeführt wird,
in welchen Fall beispielsweise die Last auf das Schlepptau übertragen
werden kann.