Wasserfahrzeug

Abstract

 Die Erfindung betrifft einen Wassertrecker.
Ein solcher Wassertrecker ist mit den folgenden Merkmalen versehen:

• mit einem Antrieb (1), der sich im Bereich des Bugs des Wassertreckers befindet;

Gemäß der Erfindung wird ein solcher Wassertrecker mit den folgenden Merkmalen ausgestattet:

• im Bereich des Hecks des Wassertreckers ist eine Walze (3) vorgesehen, die im wesentlichen vertikal angeordnet ist, und die um ihre Längsachse drehbar gelagert ist;
• der Walze ist ein Antrieb zugeordnet.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Wasserfahrzeug mit einem Antrieb, der sich im Bereich des Buges des Wasserfahrzeuges befindet. Dabei handelt es sich insbesondere um Wasserfahrzeuge mit steuerbaren Antrieben. Diese Wasserfahrzeuge werden auch als Wassertrecker bezeichnet. Die steuerbaren Antriebe können zum einen sogenannte Ruderpropeller oder Zykloidalpropeller vom Typus eines sogenannten Voith-Schneider® -Propellers sein.

[0002] Derartige Schiffe haben meist eine Mittelfinne. Diese befindet sich am Schiffsboden in dessen Längsmittelebene, und zwar in jenem Bereich, bezogen auf die Längsachse des Schiffes, der sich am anderen Ende als der Antrieb befindet.

[0003] Derartige Schiffe dienen insbesondere als Schlepper oder Trecker zum Manövrieren und zum Eskortieren von großen Transportschiffen, insbesondere Tankern. Diese Schiffe werden bei Erfüllung dieser Aufgabe auch als Eskort-Schlepper bezeichnet. Beim Eskortieren befindet sich das Transportschiff in Fahrt und der Eskort-Schlepper ist im Heck des Schiffes mit dem Transportschiff über eine Trosse verbunden. Fällt beim großen Transportschiff die Ruderanlage und/oder die Hauptantriebsanlage aus, dann muß der Eskort-Schlepper große Querkräfte aufbringen, um das große Transportschiff auf dem gewünschten Kurs zu halten. Deshalb muß mit dem gesamten Schiffsrumpf am Eskort-Schlepper eine möglichst große Querkraft erzielt werden.

[0004] Bei der Eskort-Aufgabe wird der Eskort-Schlepper mit einer Finne derart eingesetzt, daß die Fahrtrichtung des Schiffes so ist, daß die Finne nach vorn zeigt. Diese Fahrtrichtung ist genau umgekehrt zu der bei anderen Schleppaufgaben bekannten Fahrtrichtung, wo die Finne nach hinten zeigt.

[0005] Der heutige Stand der Hochleistungs-Rudertechnik umfaßt Querstrahleinrichtungen, Vortriebsanlagen und spezielle Ruder, mit denen das Manövrieren bereits sehr effizient ist. Die Anforderungen sind jedoch im Laufe der Zeit gestiegen, so daß weitere Verbesserungen wünschenswert sind.

[0006] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Wasserfahrzeug, insbesondere einen Eskort-Schlepper, derart zu gestalten, daß möglichst große Querkräfte bei Fahrt erzielt werden und das Transportschiff sicher auf Kurs gehalten werden kann. Die Aufgabe soll mit einem minimalem baulichem Aufwand, als mit den bisher bekannten Mitteln, erzielt werden.

[0007] Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst.

[0008] Die Erfinder haben dabei auf ein Element zurückgegriffen, das zwar bereits bekannt ist, nämlich auf eine drehbar gelagerte Walze. Siehe "Schiff & Hafen", Nr. 4/1980. Dort ist am Ruder, somit achtern, eine solche drehbare Walze angeordnet. Gemäß der Erfindung wird jedoch eine solche rotierende Walze vom Antrieb entfernt angeordnet, somit im Bereich des anderen Endes des Wasserfahrzeuges, als dort, wo sich der Antrieb befindet. Der Gedanke ist insofern überraschend, als er für den Schiffsbau-Ingenieur als abwegig erscheinen mußte. Gemäß der Erfindung wird die drehbare Walze im Bereich der Finne angeordnet, und dort wiederum vorzugsweise an jenem Ende der Finne, das vom Antrieb entfernt ist. Die drehbare Walze wird am besten in der Längsmittelebene oder zumindest parallel hierzu angeordnet. Ihre Längsachse verläuft entweder in der Vertikalen oder unter einem gewissen Winkel gegen die Vertikale geneigt, beispielsweise 10, 20 oder 30 Grad.

[0009] Besonders zweckmäßig ist es, die drehbare Walze baulich in die Finne zu integrieren, so daß die drehbare Walze die angeströmte Kante der Finne bildet. Die Finne übernimmt in diesem Falle die Lagerung.

[0010] Dabei kann die Anordnung so getroffen sein, daß die drehbar gelagerte Walze um eine vertikale Achse oder um eine gegen die Vertikale leicht geneigte Achse aus der Längsmittelebene herausschwenkbar ist.

[0011] Die drehbar gelagerte Walze ist mit einem Antrieb versehen. Hierdurch kann die Walze in eine Umdrehung gesetzt werden, mit einer Umfangsgeschwindigkeit, die ein mehrfaches der Schiffsgeschwindigkeit hat. Die Walze kann eine profilierte Oberfläche haben, beispielsweise eine mit Nocken oder Vertiefungen versehene Oberfläche. Die Antriebsleistung ist minimal. Sie beträgt im allgemeinen weniger als 50 kW.

[0012] Die Wirkung der Erfindung ist verblüffend. Durch die drehbare Walze lassen sich ganz erhebliche Auftriebskräfte erzielen, somit Kräfte, die senkrecht zur Anströmung verlaufen und in der Ebene der Wasseroberfläche liegen. Versuche haben gezeigt, daß die Erfindung die Querkraft des Wasserfahrzeuges um ca. 20 % erhöht.

[0013] Der drehbaren Walze wird zweckmäßigerweise eine Steuereinrichtung zugeordnet. Damit werden die Drehrichtung oder die Drehzahl der Walze oder diese beiden Größen gesteuert.

[0014] Die Steuerung kann auf zweierlei Weise erfolgen:
Zum einen kann die Steuereinrichtung in Abhängigkeit von der Querschubrichtung der Hauptantriebsanlage und/oder eventuell vorhandenen Rudern, zum anderen aber auch in Abhängigkeit von der Trossenlage, das heißt der Richtung der Trossen. Dies läßt sich beispielsweise wie folgt erfassen: Die Trosse wird im allgemeinen zwischen zwei Pfosten hindurchgeführt, die Rollen zum Führen der Trosse tragen. Dabei kann die Kraft erfaßt werden, die die Trosse auf den einen oder den anderen Pfosten aufbringt. Die Steuereinrichtung kann dann die Drehrichtung beziehungsweise die Drehzahl der Walze oder diese beiden Parameter in Abhängigkeit von den genannten Steuergrößen steuern.

[0015] Mit geringstem baulichem Aufwand läßt sich somit die Querkraft eines Wasserfahrzeuges gegenüber bisher bekannten Fahrzeugen wesentlich verbessern. Im einzelnen ergeben sich die folgenden Vorteile für die Eskort-Aufgabe:

* die Drehfähigkeit des Transportschiffes beim Manövrieren wird minimiert

* die Zeitspanne zum Ausführen eines Drehmanövers wird stark verringert

* das Parallelversetzen läßt sich einfach und schnell durchführen

* Langsamfahrt läßt sich auch bei schwierigen Strömungsverhältnissen problemlos durchführen

* Schermanöver lassen sich ohne nennenswerte Vorauskräfte einleiten oder beenden.

[0016] Zahlreiche Abwandlungen der Erfindung sind denkbar. So muß die Walze nicht unbedingt kreiszylindrisch sein. Vielmehr kann sie die Gestalt eines Zylinders mit dem Querschnitt eines Vielecks haben. Außerdem braucht sie überhaupt nicht zylindrisch zu sein. Sie kann statt dessen beispielsweise einen Querschnitt haben, der an verschiedenen Stellen der Länge unterschiedlich ist. So kann sie beispielsweise im Bereich des Schiffsbodens an einen kreisförmigen Querschnitt mit relativ großem Durchmesser haben, und am anderen, dem Schiffsboden abgewandten Ende einen Kreisquerschnitt mit relativ kleinem Durchmesser.

[0017] Im allgemeinen wird die Erfindung angewandt werden bei Schleppfahrzeugen mit zwei Antrieben, von denen sich jeweils einer auf der einen Seite der Längsmittelebene befindet. Jedoch ist es auch denkbar, die Erfindung bei einem Schleppfahrzeug mit nur einem einzigen Antrieb zu verwenden. Auch ist es denkbar, statt einer einzigen Finne zwei Finnen vorzusehen, die parallel nebeneinander angeordnet sind, wiederum jeweils einer auf der einen Seite der Längsmittelebene.

[0018] Die Erfindung ist anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin ist im einzelnen folgendes dargestellt:

Figur 1

zeigt einen Eskort-Schlepper mit steuerbaren Antrieben.

[0019] Der in Figur 1 gezeigte Eskort-Schlepper weist steuerbare Antriebe 1 auf. Diese befinden sich beidseits der Längsmittelebene des Schleppers, und zwar im Bereich von dessen einem Ende.

[0020] Am entgegengesetzten Ende befindet sich eine Finne 2. Die Finne 2 ist mit einer erfindungsgemäßen Walze 3 versehen. Diese weist einen hier nicht dargestellten Walzenantrieb auf, um die Walze um ihre eigene Längsachse zu verdrehen.

[0021] Im vorliegenden Falle sind die beiden Schlepper-Antriebe 1 Voith-Schneider® -Propeller. Statt dessen kämen auch andere Antriebsarten in Betracht.

Ansprüche

1. Wassertrecker;

1.1 mit einem Antrieb (1), der sich im Bereich des Buges des Wassertreckers befindet;

1.2 im Bereich des Hecks des Wassertreckers ist eine Walze (3) vorgesehen, die im wesentlichen vertikal angeordnet ist, und die um ihre Längsachse drehbar gelagert ist;

1.3 der Walze (3) ist ein Walzenantrieb zugeordnet;

1.4 im Bereich der Längsmittelebene oder außerhalb des Wassertreckers ist eine oder mehrere Finnen (2) vorgesehen;

1.5 die Walze (3) befindet sich im abströmenden Bereich der Finne (2).

2. Wassertrecker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Walze (3) gegen die Vertikale geneigt ist.

3. Wassertrecker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Walze (3) mit der Finne (2) vereinigt bzw. von diesen getragen ist.

4. Wassertrecker nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Walze (3) aus der Längsmittelebene herausschwenkbar ist.

5. Wassertrecker nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Walze (3) in ihrem oberen Ende um ein anderes Maß aus der Längsmittelebene herausschwenkbar ist, als mit ihrem unteren Ende.

6. Wassertrecker nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelfläche der Walze (3) profiliert ist.

7. Wassertrecker nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb ein 360° steuerbares Propulsionsorgan umfaßt.

8. Wassertrecker nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß beidseits der Längsmittelebene des Wassertreckers je ein 360° steuerbares Propulsionsorgan vorgesehen ist.

9. Wassertrecker nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet daß eine Steuereinrichtung zum Steuern von Drehrichtung und/oder von Drehzahl der Walze (3) in Abhängigkeit von der Steuerrichtung des Antriebs vorgesehen ist.

10. Wassertrecker nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuereinrichtung zum Steuern von Drehrichtung und/oder Drehzahl der Walze (3) in Abhängigkeit von der Trossenrichtung beziehungsweise von der von der Trosse auf einen Anschlag aufgebrachten Kraft vorgesehen ist.

Zeichnung