[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Manövrieren eines Wasserfahrzeuges aufweisend
ein Ruderkoker und einen Aufnahmeschacht.
[0002] Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung einer Manövriervorrichtung
für ein Wasserfahrzeug.
[0003] Die Lagerung von großen Rudern, beispielsweise in Handelsschiffen bzw. Containerschiffen,
in den sogenannten Ruderkokern erfolgt in der Regel in eigenen Strukturbauteilen als
Zulieferkomponenten oder Werfteigenbau von nicht unerheblicher Größe. Somit dient
der Ruderkoker einer Ruderanlage zur Lagerung des Ruderschaftes und der Übertragung
der Ruderkräfte in das Wasserfahrzeug. Die Lagerung des Ruderschaftes im Ruderkoker
kann über ein sogenanntes Halslager, welches als Gleitlagerbuchse ausgeführt wird,
erfolgen. Solche Lagerbuchsen werden üblicherweise im unteren Teil des Ruderkokers
eingesetzt. Ferner kann ein zweites Lager vorgesehen sein, welches sich beispielsweise
am oberen Ende des Ruderkokers befindet oder in einer Rudermaschine angeordnet ist.
Ruderkoker werden in die bestehende Hinterschiffsstruktur des Wasserfahrzeuges eingebracht,
um die auftretenden Kräfte und Momente des Ruderschaftes in das Wasserfahrzeug einzuleiten.
[0004] Ferner ist es bekannt, um die Kosten für Schmiermittel zu minimieren sowie die Umwelt
zu schonen, eine sogenannte Seewasserschmierung vorzusehen. Durch das Vorsehen einer
Seewasserschmierung ist es möglich, die Lagerstellen im Ruderkoker ohne Verwendung
von Fett zu schmieren. Um zu gewährleisten, dass das durch die Seewasserschmierung
eindringende Wasser nicht in das Schiff gelangt, muss der Ruderkoker ein Dichtungssystem
beinhalten. Üblicherweise befinden sich solche Dichtungssysteme unterhalb des Rudermaschinendecks
und dichten somit den Ruderschaft zum Ruderkoker hin ab. Der Ruderkoker selbst wird
ferner wasserdicht verschweißt, um das Eindringen des Wassers in das Hinterschiff
zu verhindern.
[0005] In bisherigen Konstruktionen wird der Ruderkoker als durchgehendes Stahlrohr ausgeführt.
Üblicherweise wird das Stahlrohr, bzw. der Ruderkoker, mittels Schweißen mit der Schiffsstruktur
verbunden. Dafür müssen am Ruderkoker verschiedenste Anschlussbleche und Steifen angebracht
sein, um eine ausreichende Krafteinleitung zu gewährleisten. Solche Anschlussbleche
müssen exakt mit denen in der Hinterschiffssektion werftseitig bereitgestellten Vorrichtungen,
beispielsweise Anschlussblechen übereinstimmen, um einen schnellen Einbau und die
exakte Ausrichtung des Kokers zu garantieren. Durch die hohe Wärmeeinbringung beim
Schweißen und dem daraus resultierenden Schweißverzug ist eine korrekte Position jedoch
nicht immer gewährleistet. Ferner muss gewährleistet sein, dass die Konstruktion die
auftretenden Ruderkräfte in die Schiffsstruktur leiten kann und ausreichende Sicherheiten
bezüglich von außen einwirkender Kräfte wie Seegang, Grundberührung, etc. aufweist.
[0006] Im Vergleich zu den anderen Komponenten der Ruderanlage muss der Ruderkoker relativ
früh für die Montage bereitgestellt werden, da der Einbau mit dem ersten Auflegen
der Hinterschiffssektion erfolgt. Des Weiteren weisen Ruderkoker für große Frachtschiffe
bzw. Containerschiffe ein sehr hohes Gewicht sowie eine große Länge auf. Beispielsweise
kann ein Ruderkoker aus Stahl, bzw. ein sogenannter Stahlkoker, für ein großes Containerschiff
eine Länge von über 10 m und ein Gewicht von ca. 20 Tonnen aufweisen. Aufgrund der
großen Länge und des hohen Gewichtes eines solchen Stahlkokers ist die Fertigung des
Ruderskokers mit hohen Materialkosten verbunden. Ferner ist aufgrund der großen Abmessungen
und des hohen Gewichtes mit hohen Transport- und Lagerkosten zu rechnen.
[0007] Fig. 1 zeigt einen Ruderkoker 9, wie er aus dem Stand der Technik bekannt ist und
üblicherweise verwendet wird. Der in Fig. 1 gezeigte Ruderkoker 9 ist für eine Ruderanlage
konstruiert. Die Länge des Ruderkokers 9 ist derart definiert, dass sie dem Abstand
von der Rudernabe bis zum Rudermaschinendeck entspricht. Üblicherweise wird der Ruderkoker
9 in zwei separaten Teilen gefertigt.
[0008] Die Funktion des oberen Teils des Ruderkokers 9 besteht insbesondere darin, das Wasserfahrzeug,
z. B. das Schiff, abzudichten.
[0009] Am Ruderkoker 9 sind mehrere Anschlussmittel, z. B. Steifen und/oder Anschlussbleche
25, vorgesehen. Diese Anschlussmittel dienen dazu, den Ruderkoker 9 mit der Schiffsstruktur
bzw. dem Wasserfahrzeugkörper (hier nicht dargestellt), insbesondere der Struktur
des Hinterschiffes, zu verbinden. Üblicherweise werden diese Anschlussmittel mit dem
Wasserfahrzeugkörper bzw. Teilen der Schiffsstruktur verschweißt.
[0010] Neben den üblichen Ruderkokern aus Stahl, welche mittels Schweißen mit der Schiffsstruktur
verbunden werden, ist durch die
EP 2 033 891 B1 bereits ein Ruderkoker bekannt, welches nicht mittels Schweißen mit der Schiffsstruktur
verbunden wird, sondern in ein sogenanntes Kokerrohr eingesetzt und anschließend vergossen
oder verklebt wird. Dabei ist der Ruderkoker nicht aus Stahl, sondern aus einem Faserverbundwerkstoff
hergestellt.
[0011] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Manövrieren eines
Wasserfahrzeuges sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung zum Manövrieren
eines Wasserfahrzeuges zur Verfügung zu stellen, wobei der Fertigungsaufwand für den
Ruderkoker gegenüber bekannten Ruderkokern reduziert wird und der Einbauprozess vereinfacht
wird.
[0012] Gelöst wird diese Aufgabe mit einer Vorrichtung zum Manövrieren eines Wasserfahrzeuges
gemäß den Merkmalen des Anspruches 1 und einem Verfahren zur Herstellung einer Manövriervorrichtung
eines Wasserfahrzeuges gemäß den Merkmalen des Anspruches 17.
[0013] Hiernach weist die eingangs bezeichnete Vorrichtung zum Manövrieren eines Wasserfahrzeuges
einen Ruderkoker und einen Aufnahmeschacht auf. Ein erster Teil, der obere Teil, des
Ruderkokers ist im Aufnahmeschacht angeordnet und ein zweiter Teil, der untere Teil,
des Ruderkokers ragt aus dem Aufnahmeschacht nach unten heraus. Die Begriffe "oben"
und "unten" beziehen sich auf den in ein Wasserfahrzeug eingebauten Zustand. Dabei
ist der Ruderkoker derart angeordnet, dass zwischen dem ersten Teil, bzw. dem oberen
Teil, des Ruderkokers und der Wand des Aufnahmeschachtes ein Zwischenraum ist. Der
Zwischenraum ist zumindest bereichsweise mit einem Verbindungsmittel ausgefüllt, wobei
das Verbindungsmittel den ersten Teil des Ruderkokers über eine Einspannhöhe einspannt.
Dabei verbindet das Verbindungsmittel den ersten Teil, bzw. den oberen Teil, des Ruderkokers
vollumfänglich mit der Wand des Aufnahmeschachtes, wobei das Verbindungsmittel zumindest
im unteren Endbereich und im oberen Endbereich der Einspannhöhe angeordnet ist. Somit
ist unter "Einspannhöhe" die Höhe zu verstehen, über welche der Ruderkoker im Aufnahmeschacht
eingespannt ist bzw. über welche der Ruderkoker mit der Wand des Aufnahmeschachtes
verbunden ist. Damit das Verbindungsmittel über den gesamten Umfang des Ruderkokers
eine Verbindung zwischen dem Ruderkoker und der Wand des Aufnahmeschachtes herstellt,
muss entsprechend der Zwischenraum vollumfänglich ausgebildet sein. Die Einspannhöhe
erstreckt sich somit vom untersten Bereich, in welchem das Verbindungsmittel zwischen
Ruderkoker und der Wand des Aufnahmeschachtes vorgesehen ist, bis zum obersten Bereich,
in welchem das Verbindungsmittel zwischen Ruderkoker und der Wand des Aufnahmeschachtes
vorgesehen ist. Dabei kann der Zwischenraum zwischen dem obersten und dem untersten
Endbereich, in welchem jeweils das Verbindungsmittel zwischen Ruderkoker und der Wand
des Aufnahmeschachtes angeordnet ist, auch leer bzw. ohne zwischen Ruderkoker und
der Wand des Aufnahmeschachtes angeordnetem Verbindungsmittel sein und somit einen
Freiraum aufweisen. Beispielsweise ist es denkbar, dass das Verbindungsmittel lediglich
in zwei Bereichen, im untersten Bereich sowie im obersten Bereich der Einspannhöhe,
und zwischen diesen beiden Bereichen ein Freiraum vorgesehen ist. Der unterste Bereich
der Einspannhöhe ist dabei beispielsweise der Bereich, in dem der Aufnahmeschacht
nach unten endet bzw. abschließt und der Ruderkoker aus dem Aufnahmeschacht nach unten
herausragt. Der oberste Bereich der Einspannhöhe ist dabei beispielsweise der Bereich,
in dem der Ruderkoker innerhalb des Aufnahmeschachtes nach oben endet. Somit liegt
dieser obere Bereich der Einspannhöhe unterhalb des Rudermaschinendecks der Manövriervorrichtung
des Wasserfahrzeuges im eingebauten Zustand. Beispielsweise könnte der Ruderkoker
über die halbe Höhe des Aufnahmeschachtes im Aufnahmeschacht angeordnet sein. In diesem
Fall wäre der oberste Bereich der Einspannhöhe, in welchem das Verbindungsmittel zwischen
dem Ruderkoker und der Wand des Aufnahmeschachtes angeordnet ist, circa auf halber
Höhe des gesamten Aufnahmeschachtes. Ferner kann der Ruderkoker aber auch über eine
geringere oder größere Höhe im Aufnahmeschacht angeordnet sein.
[0014] Erfindungsgemäß ist das Längenverhältnis zwischen Einspannhöhe und dem zweiten Teil
des Ruderkokers mindestens 1. Somit ist der Bereich des Ruderkokers, welcher im Aufnahmeschacht
eingespannt, bzw. mit der Wand des Aufnahmeschachtes durch das Verbindungsmittel verbunden
ist, zumindest genauso lang wie der nach unten aus dem Aufnahmeschacht herausragende
Teil des Ruderkokers. Bevorzugterweise ist die Einspannhöhe mindestens gleich lang
und höchstens dreimal so lang wie der nach unten herausragende Teil des Ruderkokers.
Ferner ist es bevorzugt, dass das Verhältnis zwischen Einspannhöhe und dem zweiten
Teil des Ruderkokers zwischen 1 und 2 ist. In diesem Fall ist die Einspannhöhe mindestens
genauso lang wie der zweite Teil des Ruderkokers, höchstens aber doppelt so lang wie
der zweite Teil des Ruderkokers.
[0015] Insbesondere das Vorsehen des Verbindungsmittels im unteren Endbereich der Einspannhöhe
und im oberen Endbereich der Einspannhöhe, sowie das erfindungsgemäße Längenverhältnis
zwischen Einspannhöhe und dem nach unten aus dem Aufnahmeschacht herausragenden Teil
des Ruderkokers, dem zweiten Teil des Ruderkokers, hat den Vorteil, dass der Fertigungsaufwand
des Ruderkokers gegenüber herkömmlichen Ruderkokern erheblich reduziert werden kann.
Es sind bis auf das Verbindungsmittel zum Verbinden des Ruderkokers mit der Wand des
Aufnahmeschachtes keine weiteren Vorrichtungen notwendig um den Ruderkoker mit der
Schiffsstruktur zu verbinden. Der Aufnahmeschacht ist basierend auf den Abmessungen
des Ruderkokers erfindungsgemäß bereits werftseitig in der Schiffsstruktur bzw. im
dafür vorgesehenen Bereich des Wasserfahrzeugkörpers vorgesehen bzw. eingearbeitet.
Ferner wird somit der Einbauprozess vereinfacht. Beispielsweise muss bei der erfindungsgemäßen
Vorrichtung im Gegensatz zu bekannten Ruderkokern der Ruderkoker nicht mehr so früh
zum Einbau in die Ruderanlage bereitgestellt werden. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist es beispielsweise ausreichend, die Abmessungen und Toleranzen des Ruderkokers
zu liefern und werftseitig zum Zeitpunkt des Baus der Hinterschiffskonstruktion lediglich
den Aufnahmeschacht in der Hinterschiffssektion vorzusehen. Der eigentliche Einbau
des Ruderkokers kann durch die erfindungsgemäße Vorrichtung zu einem späteren Zeitpunkt
geschehen.
[0016] Bevorzugterweise weist das Verbindungsmittel Mittel zum Verkleben auf. Dadurch wird
der Ruderkoker mit der Wand des Aufnahmeschaftes verklebt. Der Ruderkoker steht also
in klebender Verbindung mit der Wand des Aufnahmeschachtes. Das Verbindungsmittel
kann dabei aus einem beliebigen Verbindungsmittel bestehen, welches Klebeeigenschaften
aufweist. So könnte es sich hierbei um ein Harz bzw. einen Gussstoff auf Epoxidbasis
handeln. Beispielsweise könnte es sich bei dem Verbindungsmittel auch um ein Epoxidharz
wie Epocast oder einem anderen Montagekleber, wie beispielsweise Belzona
®, handeln. Bevorzugterweise ist das Verbindungsmittel aus einem Harz und einem Härter
angemischt. Somit weist das Verbindungsmittel ein 2-Komponentensystem auf. Besonders
bevorzugt ist, dass das Verbindungsmittel aus Belzona
® 5811 besteht. Belzona
® 5811 weist genügend gute Klebeeigenschaften auf, so dass durch die Verwendung von
Belzona
® 5811 als Verbindungsmittel bereits eine geeignete Abdichtung des Spaltes bzw. des
Zwischenraumes zwischen Ruderkoker und der Wand des Aufnahmeschachtes, insbesondere
in den oberen und unteren Endbereichen dieses Zwischenraumes, gegeben ist. Das Verbindungsmittel
weist somit vorzugsweise derart hohe Klebeeigenschaften auf, dass die erfindungsgemäße
Vorrichtung im Bereich des Zwischenraumes zwischen Ruderkoker und der Wand des Aufnahmeschachtes
nicht zu Spaltkorrosionen neigt und dadurch das Verbindungsmittel bereits als Abdichtung
gegen Seewasser dient.
[0017] Ferner ist es bevorzugt, dass das Verbindungsmittel über die gesamte Einspannhöhe
durchgehend angeordnet ist. Somit ist bei dieser Ausführungsform zwischen dem unteren
Endbereich und dem oberen Endbereich der Einspannhöhe kein freier Zwischenraum bzw.
Freiraum vorgesehen, welcher nicht durch das Verbindungsmittel ausgefüllt ist. Der
erste Teil des Ruderkokers ist somit über die gesamte Einspannhöhe vollumfänglich
von dem Verbindungsmittel umgeben und dadurch auch über die gesamte Einspannhöhe vollumfänglich
mit der Wand des Aufnahmeschachtes verbunden.
[0018] Auch ist es bevorzugt, dass der Zwischenraum zwischen dem ersten Teil des Ruderkokers
und der Wand des Aufnahmeschachtes zumindest über die Hälfte der Einspannhöhe ein
konstantes Spaltmaß aufweist. Besonders bevorzugt ist es, dass der Zwischenraum zwischen
dem ersten Teil des Ruderkokers und der Wand des Aufnahmeschachtes zumindest über
zwei Drittel der Einspannhöhe, bzw. ganz besonders bevorzugterweise zumindest über
drei Viertel der Einspannhöhe, ein konstantes Spaltmaß aufweist. Dabei kann der Aufnahmeschacht
bzw. die Wand des Aufnahmeschachtes prinzipiell jede mögliche Form eines Schachtes
aufweisen. Beispielsweise könnte der Aufnahmeschacht in Form eines Aufzugsschachtes
ausgestaltet und somit durch mindestens vier in einem Winkel zueinanderstehenden Wandungen
bzw. Flächen ausgebildet sein. Bevorzugterweise weist der Aufnahmeschacht aber zumindest
über die gesamte Einspannhöhe die Form eines Zylinders auf. Somit hat der Aufnahmeschacht
in jedem Bereich der Einspannhöhe vorzugsweise einen kreisrunden Querschnitt. Durch
die zylinderförmige Ausführungsform des Aufnahmeschachtes im Bereich der Einspannhöhe
ist das Spaltmaß des Zwischenraumes zwischen dem ersten Teil des Ruderkokers und der
Wand des Aufnahmeschachtes nicht nur mindestens über die Hälfte der Einspannhöhe,
sondern vielmehr vollumfänglich konstant. Das Spaltmaß des Zwischenraumes zwischen
dem ersten Teil des Ruderkokers und der Wand des Aufnahmeschachtes liegt beispielsweise
zwischen 2 mm und 50 mm. Vorzugsweise liegt das Spaltmaß zwischen 5 mm und 30 mm,
besonders bevorzugterweise liegt das Spaltmaß zwischen 10 mm und 20 mm. Das relativ
kleine Spaltmaß sowie das über einen Großteil der Einspannhöhe konstante Spaltmaß
hat den Vorteil, dass die Menge des notwendigen Verbindungsmittels relativ geringgehalten
werden kann.
[0019] Da im Bereich des Skeg-Bodens, d. h. der Unterkante des Skegs, bzw. im unteren Endbereich
des Aufnahmeschachtes das größte Biegemoment auftritt, ist es bevorzugt, im unteren
Endbereich der Einspannhöhe eine Ausformung vorzusehen. Somit weist der Zwischenraum
im unteren Endbereich der Einspannhöhe ein größeres Spaltmaß auf, als im oberen Endbereich
der Einspannhöhe. Es ist somit bevorzugt, dass der Zwischenraum zwischen dem ersten
Teil des Ruderkokers und der Wand des Aufnahmeschachtes über mindestens 75 % der Einspannhöhe,
besonders bevorzugterweise über mindestens 90 % der Einspannhöhe, ein konstantes Spaltmaß
aufweist und lediglich im unteren Endbereich der Einspannhöhe ein größeres Spaltmaß
aufweist. Ganz besonders bevorzugterweise nimmt das Spaltmaß im unteren Endbereich
der Einspannhöhe von oben nach unten betrachtet zu. Um eine möglichst einfache Ausgestaltung
des Aufnahmeschachtes zu erreichen, nimmt das Spaltmaß im unteren Endbereich der Einspannhöhe
von oben nach unten betrachtet linear zu. Somit ist die Wand des Aufnahmeschachtes
im unteren Endbereich des Aufnahmeschachtes nach außen abgeschrägt, bzw. vom Ruderkoker
weg gerichtet. Der Aufnahmeschacht weist somit zumindest im unteren Bereich der Einspannhöhe
die Form eines umgedrehten Trichters auf. Typischerweise ist das Spaltmaß im unteren
Endbereich der Einspannhöhe zwischen 15 mm und 100 mm. Dadurch, dass das Spaltmaß
des Zwischenraumes im unteren Endbereich der Einspannhöhe größer ist als im oberen
Endbereich der Einspannhöhe, können Spannungsspitzen vermieden werden.
[0020] Weiterhin ist es bevorzugt, dass die Wandstärke des Ruderkokers im oberen Endbereich
der Einspannhöhe eine geringere Dicke aufweist als im unteren Endbereich der Einspannhöhe.
Bevorzugterweise ist der Außendurchmesser des Ruderkokers dabei im Wesentlichen über
die gesamte Einspannhöhe hinweg konstant. Somit ist bevorzugterweise der Innendurchmesser
des Ruderkokers im oberen Endbereich der Einspannhöhe größer als im unteren Endbereich
der Einspannhöhe. Entsprechend weist die Wandstärke des Ruderkokers eine Verjüngung
auf, wobei die Verjüngung der Wandstärke des Ruderkokers von unten nach oben gerichtet
ist sowie durch eine kontinuierliche Vergrößerung des Innendurchmessers des Ruderkokers,
von unten nach oben betrachtet, erreicht wird. Dies hat den Vorteil, dass weiterhin
Material für die Herstellung des Ruderkokers eingespart werden kann. Ferner weist
der Ruderkoker durch die Verjüngung der Wandstärke des Ruderkokers im oberen Endbereich
ein geringeres Gewicht verglichen mit herkömmlichen Ruderkokern bzw. Ruderkokern mit
konstanter Wandstärke auf. Da die größte Krafteinwirkung und insbesondere das größte
Biegemoment im unteren Endbereich der Einspannhöhe auftritt, ist trotzdem sichergestellt,
dass der Ruderkoker in diesem Bereich eine genügend große Wandstärke aufweist. Da
die Verjüngung der Wandstärke des Ruderkokers durch Vergrößerung des Innendurchmessers
und nicht durch Veränderung des Außendurchmessers des Ruderkokers erreicht wird, kann
auf relativ einfache Weise das Spaltmaß des Zwischenraumes zwischen dem ersten Teil
des Ruderkokers und der Wand des Aufnahmeschachtes trotz Verjüngung des Ruderkokers
konstant gehalten werden.
[0021] Ferner ist es bevorzugt, dass der Ruderkoker keine vom Ruderkoker nach außen vorstehende
Befestigungsmittel, insbesondere Befestigungsbleche, Befestigungsrippen oder Steifen,
zur Verbindung des Ruderkokers mit dem Wasserfahrzeug oder im Aufnahmeschacht, bzw.
mit der Wand des Aufnahmeschachtes, aufweist. Im Gegensatz zu Ruderkokern, welche
aus dem Stand der Technik bekannt sind, weist der erfindungsgemäße Ruderkoker somit
keine Bleche bzw. Rippen oder andere nach außen vorstehende Befestigungsmittel auf.
Der Ruderkoker besteht folglich lediglich aus einem Rohr, vorzugsweise einem Stahlrohr.
Ein solch einfacher Aufbau ist bei den bekannten Ruderkokern nicht möglich.
[0022] Bevorzugterweise ist der Aufnahmeschacht zumindest im gesamten Bereich der Einspannhöhe
im Wesentlichen als Rohr oder rohrartig ausgebildet. Somit ist der Ruderkoker im Bereich
der Einspannhöhe in einem Rohr, nämlich dem Aufnahmeschacht, bzw. in einem rohrartigen
Aufnahmeschacht angeordnet. Außerhalb des Bereiches der Einspannhöhe, insbesondere
im Bereich oberhalb der Einspannhöhe, kann der Aufnahmeschacht jede beliebige Form
aufweisen. Beispielsweise kann der Aufnahmeschacht in diesen Bereichen oberhalb der
Einspannhöhe durch eine rechteckige Form bzw. durch mindestens vier in Winkeln zueinander
angeordneten Flächen ausgebildet sein. Ferner wäre es möglich, dass der Aufnahmeschacht
in diesem Bereich durch einen Hohlkörper mit beliebiger Formgebung gebildet ist.
[0023] Auch ist es bevorzugt, dass der Aufnahmeschacht bzw. die Wand des Aufnahmeschachtes
fest mit dem Wasserfahrzeugkörper bzw. mit der Schiffstruktur verbunden und vorzugsweise
verschweißt ist. Der Aufnahmeschacht ist somit bereits bei der Fertigung der Hinterschiffssektion
an entsprechender Stelle im Wasserfahrzeugkörper vorgesehen. Dabei kann der Aufnahmeschacht
als separates Bauteil gefertigt, anschließend eingesetzt und mit dem Wasserfahrzeugkörper
verbunden werden oder alternativerweise durch spezielle Formgebung der Bleche bzw.
Verstrebungen des Wasserfahrzeugkörpers in der Hinterschiffssektion durch den Körper
des Wasserfahrzeuges bzw. durch die Bleche oder Verstrebungen gebildet sein. Bevorzugterweise
ist die Wand des Aufnahmeschachtes derart mit dem Wasserfahrzeugkörper und durch das
Verbindungsmittel mit dem Ruderkoker verbunden, dass der Aufnahmeschacht wasserdicht
ist.
[0024] Ferner ist es bevorzugt, dass zwischen dem ersten Teil des Ruderkokers, d. h., dem
Teil des Kokers, welcher im Aufnahmeschacht angeordnet ist, und der Wand des Aufnahmeschachtes
im unteren Endbereich der Einspannhöhe mindestens ein Mittel zum Abdichten angeordnet
ist. Bevorzugterweise ist das Mittel zum Abdichten im unteren Endbereich der Einspannhöhe
unterhalb des Verbindungsmittels angeordnet. Dabei grenzt das Verbindungsmittel zweckmäßigerweise
direkt an das Mittel zum Abdichten. Das Mittel zum Abdichten schließt auf der anderen
Seite, bzw. mit der dem Verbindungsmittel abgewandten Seite, mit dem Skeg-Boden, bzw.
mit der Unterkante des Skegs, oder der Unterkante des Wasserfahrzeugkörpers ab. Das
Mittel zum Abdichten könnte aber auch unterhalb der Unterkante des Skegs oder der
Unterkante des Wasserfahrzeugkörpers angeordnet sein. Besonders bevorzugterweise ist
das Mittel zum Abdichten im Bereich einer Ausformung des Aufnahmeschachtes im unteren
Bereich der Einspannhöhe angeordnet.
[0025] Das Mittel zum Abdichten dient dazu, den Aufnahmeschacht von unten gegen Eintritt
von Seewasser und anderen Gegenständen zu schützen. Ferner dient das Mittel zum Abdichten
dazu, ein Austreten bzw. Abfließen des Verbindungsmittels, insbesondere während des
Einbringvorganges des Verbindungsmittels in den Zwischenraum zwischen dem ersten Teil
des Ruderkokers und der Wand des Aufnahmeschachtes, zu verhindern.
[0026] Besonders bevorzugterweise weist das Mittel zum Abdichten, wie auch das Verbindungsmittel,
Mittel zum Verkleben auf. Somit dient das Mittel zum Abdichten nicht nur zur Verhinderung
des Eintretens von z. B. Seewasser oder zur Verhinderung des Austretens des Verbindungsmittels,
sondern auch zur Verbindung bzw. zum Verkleben des Ruderkokers mit der Wand des Aufnahmeschachtes
im unteren Endbereich der Einspannhöhe. Dadurch ist das Mittel zum Abdichten bei dieser
Ausführungsform im Bereich der Einspannhöhe angeordnet. Da gerade in diesem unteren
Endbereich der Einspannhöhe die größten Kräfte bzw. Biegemomente auftreten, dient
das Mittel zum Abdichten in diesem Bereich zusätzlich zur Steigerung der Stabilität
sowie zur Übertragung der auftretenden Kräfte in den Wasserfahrzeugkörper. Ferner
kann somit ein Verbindungsmittel als Mittel zum Abdichten vorgesehen werden. Hierbei
weist das Mittel zum Abdichten ähnliche Eigenschaften wie das Verbindungsmittel, insbesondere
Klebeeigenschaften, auf. Bevorzugterweise ist das Mittel zum Abdichten im Vergleich
zum in der Regel eher dünnflüssigeren Verbindungsmittel allerdings zähfließend, bzw.
weist schnellere Aushärtungseigenschaften auf als das Verbindungsmittel.
[0027] Auch ist es bevorzugt, dass sowohl der Ruderkoker sowie auch die Wand des Aufnahmeschachtes
Stahl aufweisen, bzw. besonders bevorzugterweise aus Stahl bestehen. Prinzipiell könnten
der Ruderkoker und die Wand des Aufnahmeschachtes auch aus unterschiedlichen Materialien
bestehen. Beispielsweise wäre es denkbar, dass der Ruderkoker aus einem Faserverbundwerkstoff
besteht, wobei die Wand des Aufnahmeschachtes Stahl aufweist bzw. aus Stahl oder einem
anderen geeigneten Werkstoff besteht.
[0028] Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer Manövriervorrichtung für ein
Wasserfahrzeug weist folgende Schritte auf:
- 1. Einführen eines Ruderkokers in einen Aufnahmeschacht, wobei ein erster Teil des
Ruderkokers im Aufnahmeschacht angeordnet wird und ein zweiter Teil des Ruderkokers
aus dem Aufnahmeschacht herausragt.
- 2. Ausrichten des Ruderkokers in dem Aufnahmeschacht derart, dass ein Zwischenraum
vollumfänglich zwischen dem ersten Teil des Ruderkokers und der Wand des Aufnahmeschachtes
ausgebildet wird.
- 3. Einbringen eines Verbindungsmittels in den Zwischenraum derart, dass das Verbindungsmittel
entgegen dessen Schwerkraft eingebracht wird, und dass das Verbindungsmittel den ersten
Teil des Ruderkokers über eine Einspannhöhe vollumfänglich mit der Wand des Aufnahmeschachtes
verbindet, wobei das Verbindungsmittel zumindest im unteren Endbereich der Einspannhöhe
und im oberen Endbereich der Einspannhöhe angeordnet wird.
[0029] Nach dem Einführen des Ruderkokers in den Aufnahmeschacht wird der Ruderkoker mittels
Vermessungsvorrichtungen und mittels Ausrichtungsvorrichtungen im Aufnahmeschacht
ausgerichtet. Um den Ruderkoker während des Ausrichtungsvorganges frei bewegen zu
können, wird er beispielsweise an Stahlseilen oder Ketten aufgehängt. Bei den Vermessungsvorrichtungen
kann es sich beispielsweise um laseroptische Ausrichtungssysteme oder andere Vermessungssysteme
handeln. Zum eigentlichen Ausrichten dienen beispielsweise Verstelleinheiten, welche
unter dem Skeg-Boden bzw. unter der Unterkante des Skegs oder unterhalb des Wasserfahrzeugbodens
mit der Schiffsstruktur bzw. dem Schiffskörper zu Ausrichtungszwecken verbunden werden
können. Eine solche Verstelleinheit kann beispielsweise aus einem Stahlblock, in den
ein Gewindebolzen geschraubt wird, bestehen. Über Drehung dieser Bolzen wird der Ruderkoker
in die gewünschte Richtung bewegt. Ferner können beispielsweise am unteren Ende des
Ruderkokers, nämlich am unteren Ende des zweiten Teils des Ruderkokers, also des aus
dem Aufnahmeschacht nach unten herausragenden Teils des Ruderkokers, sogenannte Hebeaugen
vorgesehen werden. Diese können mit Stahlseilen oder ähnlichen Vorrichtungen an weiteren
Hebeaugen am Schiffsrumpf befestigt werden. Durch die Verstelleinheit kann der Ruderkoker
in der X- und Z-Richtung positioniert bzw. ausgerichtet werden. Mit Hilfe der Stahlseile
bzw. der Hebeaugen am unteren Ende des Ruderkokers kann durch Verlängern bzw. Verkürzen
dieser Seile die Einbauhöhe sowie der Winkel des Ruderkokers bzw. der Winkel zwischen
dem Ruderkoker und der Wand des Aufnahmeschachtes eingestellt werden. Mit Hilfe dieser
beiden Ausrichtungsvorrichtungen ist es möglich, den Ruderkoker derart innerhalb des
Aufnahmeschachtes auszurichten, dass das Spaltmaß des Zwischenraumes im Wesentlichen
über die Einspannhöhe konstant ist. Beide Ausrichtungsvorrichtungen, die Verstelleinheiten
am Skeg-Boden sowie auch die Hebeaugen werden nach dem Einbau vorzugsweise wieder
entfernt.
[0030] Nach dem Ausrichtvorgang wird das Verbindungsmittel in dem Zwischenraum zwischen
Ruderkoker bzw. dem ersten Teil des Ruderkokers und der Wand des Aufnahmeschachtes
entgegen dessen Schwerkraft eingebracht. Beispielsweise wird das Verbindungsmittel
dabei im unteren Bereich der Einspannhöhe in den Zwischenraum eingebracht und die
im Zwischenraum ansteigende Säule bzw. das Verbindungsmittel, welches von unten nach
oben in den Zwischenraum eingebracht wird, überwacht. Der Einbringvorgang wird gestoppt
so wie das Verbindungsmittel den gesamten Zwischenraum über die vorab zu bestimmende
Einspannhöhe ausgefüllt hat. Alternativerweise könnte das Verbindungsmittel im unteren
Endbereich der Einspannhöhe und im oberen Endbereich der Einspannhöhe getrennt voneinander
eingebracht werden.
[0031] Bevorzugterweise wird vor dem Einbringen des Verbindungsmittels der Zwischenraum
zwischen dem ersten Teil des Ruderkokers und der Wand des Aufnahmeschachtes im unteren
Endbereich der Einspannhöhe mit mindestens einem Mittel zum Abdichten abgedichtet.
Da das Verbindungsmittel während des Einbringens in einem flüssigen bzw. zähfließenden
Zustand ist, dient das Mittel zum Abdichten im unteren Endbereich der Einspannhöhe
während des Einbringvorganges des Verbindungsmittels dazu, dass das Verbindungsmittel
während des Einbringens nicht nach unten aus dem Zwischenraum zwischen Ruderkoker
und Wand des Aufnahmeschachtes hinausfließt, sondern von unten durch das Mittel zum
Abdichten festgehalten bzw. positioniert wird und somit das Verbindungsmittel nach
oben ansteigen kann. Dabei kann das Mittel zum Abdichten beispielsweise ein Abdichtring
oder ähnliches sein. Alternativerweise könnte das Mittel zum Abdichten aus einem besonders
zähfließenden Verbindungsmittel mit Klebeeigenschaften ausgebildet sein. Dies hat
den Vorteil, dass bei dieser Ausführungsform das Mittel zum Abdichten gleichzeitig
als zusätzliches Verbindungsmittel im unteren Endbereich der Einspannhöhe dient und
somit nach dem Einbringvorgang des Verbindungsmittels nicht wieder entfernt werden
muss. Besonders bevorzugterweise kann das Mittel zum Abdichten dieselben bzw. sehr
ähnliche Eigenschaften wie das Verbindungsmittel aufweisen. Zweckmäßigerweise weist
das Mittel zum Abdichten im Gegensatz zum Verbindungsmittel eine festere, bzw. zähfließendere
Eigenschaft auf und härtet schneller aus als das Verbindungsmittel.
[0032] Ferner ist es bevorzugt, dass vor dem Einbringen des Verbindungsmittels eine Öffnung
in der Wand des Aufnahmeschachtes vorgesehen wird, wobei die Öffnung im unteren Drittel
der Einspannhöhe angeordnet wird. Dabei kann eine Öffnung beispielsweise in den Aufnahmeschacht
von außen gebohrt werden. Nach Einbringen des Verbindungsmittels durch die Öffnung
wird diese Öffnung des Aufnahmeschachtes wieder verschlossen, beispielsweise zugeschweißt.
Al-ternativerweise kann die Öffnung auch im Bereich des Mittels zum Abdichten vorgesehen
werden. Es ist auch möglich, die Öffnung direkt im Mittel zum Abdichten vorzusehen.
[0033] Bevorzugterweise wird das Verbindungsmittel durch einen Pumpvorgang in den Zwischenraum
zwischen dem ersten Teil des Ruderkokers und der Wand des Aufnahmeschachtes hineingepumpt.
Somit wird das Verbindungsmittel von unten nach oben in den Zwischenraum zwischen
Ruderkoker und der Wand des Aufnahmeschachtes gepumpt.
[0034] Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen anhand besonders
bevorzugter Ausführungsformen beispielhaft erläutert. Es zeigen:
Fig. 2 einen Querschnitt einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Manövrieren,
Fig. 3 einen Querschnitt eines Teilbereiches einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum
Manövrieren, wobei das Verbindungsmittel über die gesamte Einspannhöhe durchgehend
angeordnet ist,
Fig. 4 einen weiteren Querschnitt eines Teilbereiches einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
zum Manövrieren, wobei das Verbindungsmittel im oberen Endbereich der Einspannhöhe
und im unteren Endbereich der Einspannhöhe angeordnet ist,
Fig. 5 einen weiteren Querschnitt eines Teilbereiches einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
zum Manövrieren, wobei eine Verliersicherung mit Band vorgesehen ist, und
Fig. 6 einen weiteren Querschnitt eines Teilbereiches der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zum Manövrieren, wobei das Spaltmaß zwischen Ruderkoker und der Wand des Aufnahmeschachtes
im unteren Endbereich der Einspannhöhe zunimmt.
[0035] Fig. 2 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung 100 zum Manövrieren im Querschnitt.
Im Gegensatz zu dem aus dem Stand der Technik bekannten und in Fig. 1 gezeigten Ruderkoker
besteht der Ruderkoker 10 der erfindungsgemäßen Vorrichtung 100 zum Manövrieren lediglich
aus einem Rohr, insbesondere einem Stahlrohr. Der Ruderkoker 10 weist im Vergleich
zu dem in Fig. 1 gezeigten Ruderkoker 9 keine Anschlussmittel, insbesondere keine
nach außen vorstehenden Anschlussmittel, wie z. B. Befestigungsbleche, Anschlussbleche
25, Befestigungsrippen oder Steifen, auf. Der Ruderkoker 10 der erfindungsgemäßen
Vorrichtung 100 zum Manövrieren ist mit seinem ersten Teil 12, dem oberen Teil des
Ruderkokers 10, im Aufnahmeschacht 11 angeordnet. Der zweite Teil 13, der untere Teil
des Ruderkokers 10, ragt aus dem Aufnahmeschacht 11 nach unten heraus. Der Aufnahmeschacht
11 kann dabei jede beliebige Form aufweisen. Vorzugsweise ist der Aufnahmeschacht
11, wie in Fig. 2 gezeigt, derart ausgebildet, dass er einen im Wesentlichen kreisrunden
Querschnitt besitzt und die Form eines Zylinders, bzw. eine zylinderähnliche Form,
aufweist. Der Aufnahmeschacht 11 erstreckt sich vom Rudermaschinendeck 26 von oben
nach unten durch die Hinterschiffsstruktur 27 bis zur Unterkante der Hinterschiffsstruktur
bzw. bis zur Unterkante des Skegs 29. Somit erstreckt sich der Aufnahmeschacht 11
von oben nach unten durch die Hinterschiffsstruktur 27, wobei der Skeg 28 als Teil
der Hinterschiffsstruktur 27 angesehen wird. Je nach Anforderung an die Ruderanlage
wird der Ruderkoker 10 über eine vorab definierte Höhe in den Aufnahmeschacht 11 eingeführt.
Der Ruderkoker 10 der erfindungsgemäßen Vorrichtung 100 zum Manövrieren muss also
nicht, wie aus dem Stand der Technik bekannte Ruderkoker 10, bis nach oben zum Rudermaschinendeck
26 angeordnet sein. Beispielsweise kann der Ruderkoker 10, wie in Fig. 2 gezeigt,
mit seinem ersten Teil 12 auch nur im Bereich des Skegs 28 im Aufnahmeschacht 11 angeordnet
sein. Somit ist der Teil oberhalb des Ruderkokers 10 im Aufnahmeschacht 11 bis nach
oben zum Rudermaschinendeck 26 leer, bzw. ist oberhalb des Ruderkokers 10 im Aufnahmeschacht
11 kein Ruderkoker 10 angeordnet.
[0036] Der in Fig. 2 gezeigte Ruderkoker 10 ist mittels eines Verbindungsmittels 15 im Aufnahmeschacht
11 eingeklebt. Dazu ist das Verbindungsmittel 15, beispielsweise ein Gussstoff auf
Epoxidbasis, im Zwischenraum 14 zwischen dem Ruderkoker 10 und dem Aufnahmeschacht
11 angeordnet. Dabei kann, wie in Fig. 2 gezeigt, das Verbindungsmittel 15 vollumfänglich
um den ersten Teil 12 des Ruderkokers 10 sowie über die gesamte Höhe des ersten Teils
12 des Ruderkokers 10 angeordnet sein. Es wäre aber auch denkbar, das Verbindungsmittel
15 nur über einen Teil der Höhe des ersten Teils 12 des Ruderkokers 10 anzuordnen.
Die Höhe, über die das Verbindungsmittel 15 im Zwischenraum 14 zwischen Ruderkoker
10 und der Wand 17 des Aufnahmeschachtes 11 angeordnet ist (entspricht bei dem Ausführungsbeispiel
aus Fig. 2 auch der Länge des ersten Teils 12 des Ruderkokers 10), ist gleich der
Einspannhöhe 16. Dadurch, dass wie in Fig. 2 gezeigt, das Verbindungsmittel 15 über
die gesamte Einspannhöhe 16 angeordnet ist und somit der Ruderkoker 10 über die gesamte
Einspannhöhe 16 mit der Wand 17 des Aufnahmeschachtes 11 klebend in Verbindung steht,
wird eine gleichmäßige Spannungsverteilung über die gesamte Einspannhöhe 16 und ein
nahezu 100 %iger Kraftschluss zwischen den Fügeteilen erreicht. Das Längenverhältnis
zwischen der Einspannhöhe 16 und dem zweiten Teil 13 des Ruderkokers 10, also dem
Teil, welcher nach unten aus dem Aufnahmeschacht 11 herausragt, ist mindestens 1.
Dies bedeutet, dass die Einspannhöhe 16 mindestens genauso lang ist, wie der zweite
Teil 13 des Ruderkokers 10. Abhängig von den Anforderungen an die Ruderanlage, kann
die Einspannhöhe 16 aber erheblich länger sein, als der zweite Teil 13 des Ruderkokers
10. Beispielsweise kann die Einspannhöhe 16 ein Vielfaches der Länge des zweiten Teils
13 des Ruderkokers 10 aufweisen. Es ist beispielsweise denkbar, dass die Einspannhöhe
16 zwei Mal, oder sogar drei bis vier Mal länger ist als die Länge des aus dem Aufnahmeschacht
11 nach unten herausragenden Teil 13 des Ruderkokers 10.
[0037] Die Figuren sind zwar nicht maßstabgetreu gezeichnet, es ist aber in Fig. 2 deutlich
gezeigt, dass die Einspannhöhe 16 länger ist als der zweite Teil 13 des Ruderkokers
10.
[0038] Der Aufnahmeschacht 11 der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Manövrieren kann werftseitig
gefertigt werden und in der Hinterschiffsstruktur 27 vorgesehen bzw. in dieser eingebaut,
z. B. eingeschweißt, werden. Da der Ruderkoker 10 der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zum Manövrieren nicht mehr notwendigerweise, wie Ruderkoker, welche aus dem Stand
der Technik bekannt sind und beispielhaft in Fig. 1 gezeigt sind, über die gesamte
Länge bzw. den gesamten Abstand zwischen Rudermaschinendeck 26 und Rudernabe angeordnet
sein müssen, können Ruderkoker 10 mit einer kürzeren Länge und einem geringeren Gewicht
gefertigt werden. Somit können erhebliche Kosten für Material, Transport und Umgang
mit den Ruderkokern 10 eingespart werden. Da der Ruderkoker 10 der erfindungsgemäßen
Vorrichtung 100 zum Manövrieren keinerlei Befestigungsbleche oder -rippen, Anschlussbleche
25 bzw. Steifen zum Anschluss an das Schiff aufweist, sondern lediglich im Aufnahmeschacht
11 verklebt wird, kann der Aufwand für die Fertigung sowie für den Einbau eines solchen
Ruderkokers 10 erheblich reduziert werden.
[0039] Fig. 3 bis Fig. 5 zeigen jeweils denselben Teilbereich von verschiedenen erfindungsgemäßen
Vorrichtungen 100 zum Manövrieren im Querschnitt. Dabei zeigen die Fig. 3 bis Fig.
5 insbesondere denjenigen Bereich, in dem der Ruderkoker 10 mit seinem ersten Teil
12 im Aufnahmeschacht 11 angeordnet ist.
[0040] In Fig. 3 ist gezeigt, dass der Ruderkoker 10 über die gesamte Einspannhöhe 16 durchgehend
und vollumfänglich mittels eines Verbindungsmittels 15 im Aufnahmeschacht 11 befestigt
bzw. mit der Wand 17 des Aufnahmeschachtes 11 verbunden ist. Bei der in Fig. 3 gezeigten
Variante entspricht der erste Teil 12, also der Teil des Ruderkokers 10, welcher innerhalb
des Aufnahmeschachtes 11 angeordnet ist, der Einspannhöhe 16, also der Höhe, über
die der Ruderkoker 10 im Aufnahmeschacht 11 eingeklebt ist. Es wäre aber auch denkbar,
dass der erste Teil 12 des Ruderkokers 10 länger ist als die Einspannhöhe 16. In diesem
Fall würde der obere Bereich des Verbindungsmittels 15 im Zwischenraum 14 zwischen
Ruderkoker 10 und der Wand 17 des Aufnahmeschachtes 11 nicht exakt mit der Oberkante
35 des Ruderkokers 10 abschließen. Der Ruderkoker 10 könnte also mit einem Teil im
Aufnahmeschacht 11 frei angeordnet sein, wobei die Einspannhöhe 16 an der Unterkante
der Hinterschiffsstruktur 27 bzw. der Unterkante 29 des Skegs 28 beginnt und nicht
bis zur Oberkante des ersten Teils 12 des Ruderkokers 10 reicht. Während des Einpumpens
des Verbindungsmittels 15 wird üblicherweise der Zwischenraum 14 zwischen Ruderkoker
10 und der Wand 17 des Aufnahmeschachtes 11 im oberen Endbereich der Einspannhöhe
16 überwacht, damit der Einpumpvorgang rechtzeitig gestoppt werden kann und das Verbindungsmittel
15 nicht in das Ruderkokerrohr fließt. Beispielsweise wird das Verbindungsmittel 15
in den Zwischenraum 14 von unten steigend eingepumpt, bis es aus im oberen Bereich
der Einspannhöhe 16 vorgesehenen Entlüftungsbohrungen heraustritt.
[0041] Fig. 4 zeigt eine weitere Variante, wie das Verbindungsmittel 15 zwischen Ruderkoker
10 und der Wand 17 des Aufnahmeschachtes 11 angeordnet sein kann. Wie in Fig. 4 gezeigt,
ist das Verbindungsmittel 15 zumindest im unteren Endbereich und im oberen Endbereich
der Einspannhöhe 16 angeordnet. Dabei entsteht im Gegensatz zu der in Fig. 3 gezeigten
Variante, ein freier Zwischenraum bzw. Freiraum 31, zwischen dem Verbindungsmittel
15, welches im unteren Endbereich der Einspannhöhe 16 angeordnet ist und dem Verbindungsmittel
15, welches im oberen Endbereich der Einspannhöhe 16 angeordnet ist. Die Einspannhöhe
16 ist in jedem Fall derart definiert, dass sie die gesamte Höhe, über welche der
Ruderkoker 10 innerhalb des Aufnahmeschachtes 11 mit der Wand 17 des Aufnahmeschachtes
11 verbunden ist, umfasst. Die Einspannhöhe 16 umfasst also auch einen eventuellen
Freiraum 31 zwischen Verbindungsmitteln 15. Somit ist die Einspannhöhe 16 in Fig.
3 und in Fig. 4 identisch. Während des Einpumpens des Verbindungsmittels 15 wird üblicherweise
der Zwischenraum 14 zwischen Ruderkoker 10 und der Wand 17 des Aufnahmeschachtes 11
im oberen Endbereich der Einspannhöhe 16 überwacht, damit der Einpumpvorgang rechtzeitig
gestoppt werden kann und das Verbindungsmittel 15 nicht in das Ruderkokerrohr fließt.
Beispielsweise wird das Verbindungsmittel 15 in den Zwischenraum 14 von unten steigend
eingepumpt, bis es aus im oberen Bereich der Einspannhöhe 16 vorgesehenen Entlüftungsbohrungen
heraustritt.
[0042] Fig. 5 zeigt eine weitere Variante des Verklebens des Ruderkokers 10 im Aufnahmeschacht
11. Bei der in Fig. 5 gezeigten Variante ist eine Verliersicherung 36 vorgesehen.
Im oberen Endbereich der Einspannhöhe 16 weist der Aufnahmeschacht 11 eine Ausnehmung
37, bzw. einen größeren Durchmesser auf. Ferner kann, wie in Fig. 5 gezeigt, der obere
Bereich des Ruderkokers 10 nach außen abgewinkelt bzw. umgebogen sein. Durch das Vorsehen
einer solchen Verliersicherung 36 kann vermieden werden, dass bei Einpumpen des Verbindungsmittels
15 von unten nach oben in den Zwischenraum 14 zwischen Ruderkoker 10 und der Wand
17 des Aufnahmeschachtes 11 das Verbindungsmittel 15 im oberen Bereich der Einspannhöhe
16 über die Oberkante 35 des Ruderkokers 10 fließt. Während des Einpumpens des Verbindungsmittels
15 wird üblicherweise der Zwischenraum 14 zwischen Ruderkoker 10 und der Wand 17 des
Aufnahmeschachtes 11 im oberen Endbereich der Einspannhöhe 16 überwacht, damit der
Einpumpvorgang rechtzeitig gestoppt werden kann und das Verbindungsmittel 15 nicht
in das Ruderkokerrohr fließt. Beispielsweise wird das Verbindungsmittel 15 in den
Zwischenraum 14 von unten steigend eingepumpt, bis es aus im oberen Bereich der Einspannhöhe
16 vorgesehenen Entlüftungsbohrungen heraustritt. Das Vorsehen einer Verliersicherung
36, wie beispielsweise in Fig. 5 gezeigt, stellt eine zusätzliche Möglichkeit dar,
ein zu rasches Übersteigen der vorgesehenen Einspannhöhe 16 durch das Verbindungsmittel
15 zu verhindern.
[0043] Fig. 6 zeigt einen weiteren Querschnitt eines Ausschnittes einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung 100 zum Manövrieren. Insbesondere zeigt Fig. 6 eine Ausgestaltungsmöglichkeit
des unteren Endbereiches der Einspannhöhe 16 bzw. des Aufnahmeschachtes 11 im unteren
Endbereich der Einspannhöhe 16. Die Ausgestaltung des Aufnahmeschachtes 11 muss derart
ausgelegt sein, dass die Kräfte und Momente optimal an die umgebende Struktur im Wasserfahrzeug
bzw. im Schiff abgegeben werden können. Neben der Zusammensetzung des Verbindungsmittels
15 ist das Spaltmaß des Zwischenraumes 14 zwischen Ruderkoker 10 und der Wand 17 des
Aufnahmeschachtes 11 ein wichtiger Parameter. Dabei ist das Spaltmaß in der Regel
abhängig von den Anforderungen an die Vorrichtung, beispielsweise Ruderanlage, sowie
vom verwendeten Material. Vorzugsweise ist das Spaltmaß des Zwischenraumes 14 zwischen
Ruderkoker 10 und der Wand 17 des Aufnahmeschachtes 11 im Wesentlichen konstant. Ferner
sollte das Spaltmaß nicht zu groß sein, damit die Kosten für das Verbindungsmittel
15, welche in erster Linie von der Menge des zu verwendenden Verbindungsmittels 15
abhängig sind, gering gehalten werden können.
[0044] Tests haben gezeigt, dass beispielsweise bei einer Ruderkokerlänge von ca. 5 m, wobei
die Einspannhöhe 16 mindestens die Hälfte der gesamten Ruderkokerlänge beträgt, das
Spaltmaß im Bereich zwischen 10 mm und 20 mm angeordnet sein kann. Tests haben ferner
ergeben, dass insbesondere ein Spaltmaß von mindestens 15 mm ausreichend ist, um den
Anforderungen an die Vorrichtung zu genügen. Die Verwendung eines konstanten Spaltmaßes
über den wesentlichen Bereich der Einspannhöhe 16 hat den Vorteil, dass sowohl ein
minimales Spaltmaß an jeder Stelle gewährleistet ist sowie auch überflüssig große
Spaltmaße an einzelnen Stellen vermieden werden. Für den Fall, dass das Spaltmaß an
einzelnen Stellen besonders groß ist, würde sich die Menge des benötigten Verbindungsmittels
15 und somit die Kosten für das Verbindungsmittel 15 unnötigerweise erhöhen. Ferner
wäre bei einem nicht konstanten Spaltmaß eine Bestimmung der benötigten Menge des
Verbindungsmittels 15 vorab aufwendig.
[0045] Da die größten Kräfte, z. B. das größte Biegemoment, im unteren Endbereich der Einspannhöhe
16, beispielsweise im Bereich des Skeg-Bodens, auftreten, bzw. der Unterkante 29 des
Skegs 28, ist es vorteilhaft, wie in Fig. 6 gezeigt, in diesem Bereich ein größeres
Spaltmaß vorzusehen. Beispielsweise kann im unteren Bereich des Aufnahmeschachtes
11 eine Ausformung 34 vorgesehen werden. Somit weist dieser Bereich gegenüber dem
darüber liegenden Bereich ein größeres Spaltmaß auf und bietet einen größeren Raum
zur Aufnahme des Verbindungsmittels 15. Durch das Vorsehen eines größeren Spaltmaßes
des Zwischenraumes 14 zwischen Ruderkoker 10 und der Wand 17 des Aufnahmeschachtes
11 im unteren Endbereich der Einspannhöhe 16 können Spannungsspitzen vermieden bzw.
reduziert werden.
[0046] Eine Ausformung 34 des Aufnahmeschachtes 11 im unteren Endbereich der Einspannhöhe
16 kann auf verschiedenste Weise realisiert werden. Wie in Fig. 6 gezeigt, nimmt das
Spaltmaß im unteren Endbereich der Einspannhöhe 16 von oben nach unten betrachtet
zu. Vorzugsweise ist die Wand 17 des Aufnahmeschachtes 11, wie in Fig. 6 gezeigt,
im unteren Endbereich der Einspannhöhe 16 schräg ausgebildet, bzw. nach außen derart
abgeschrägt, dass das Spaltmaß von oben nach unten betrachtet linear abnimmt.
[0047] Das Verbindungsmittel 15, welches zum Verkleben in den Zwischenraum 14 zwischen Ruderkoker
10 und der Wand 17 des Aufnahmeschachtes 11 eingebracht wird, kann im unteren Endbereich
18 der Einspannhöhe 16, sowie insbesondere im Bereich der Ausformung 34, unterschiedliche
Eigenschaften aufweisen. Beispielsweise ist es möglich, ein Verbindungsmittel 15 sowie
ein Abdichtmittel 22 mit unterschiedlichen Eigenschaften im Zwischenraum 14 zwischen
Ruderkoker 10 und der Wand 17 des Aufnahmeschachtes 11 vorzusehen. Dabei könnte im
unteren Abschlussbereich des Zwischenraumes 14, d. h. im unteren Endbereich 18 der
Einspannhöhe 16 im Bereich der Unterkante 29 der Schiffskonstruktion oder des Skeg-Bodens,
ein Abdichtmittel 22 mit besonders zähfließenden Eigenschaften und/oder schnellhärtenden
Eigenschaften angeordnet sein. Ein solches Abdichtmittel 22 mit zähfließenden und/oder
schnell aushärtenden Eigenschaften wird zum Verschließen des Spaltes im Bereich der
Unterkante 29 der Schiffskonstruktion bzw. des Skeg-Bodens vor dem Einbringen des
restlichen Verbindungsmittels 15 in den Zwischenraum 14 angeordnet. Nach Aushärtung
des Abdichtmittels 22 wird das restliche Verbindungsmittel 15 in den Zwischenraum
14 zwischen Ruderkoker 10 und der Wand 17 des Aufnahmeschachtes 11 hineingepumpt.
Durch das vorab angeordnete zähfließende bzw. schnell aushärtende Abdichtmittel 22
ist der Aufnahmeschacht 11 im unteren Bereich bereits abgedichtet und verhindert ein
Austreten des restlichen Verbindungsmittels 15 während des Einpumpvorganges. Zusätzlich
kann das zur Abdichtung angeordnete Abdichtmittel 22 nicht nur zum Abdichten dienen,
sondern auch Klebeeigenschaften aufweisen und dadurch zusätzlich auch zur Verbindung
des Ruderkokers 10 mit der Wand 17 des Aufnahmeschachtes 11 dienen. Dies hat den Vorteil,
dass kein alternatives Abdichtmittel vorgesehen werden muss und dass das Abdichtmittel
22 auch in diesem Bereich einen Kraftschluss zwischen Ruderkoker 10 und der Wand 17
des Aufnahmeschachtes 11 gewährleistet und somit zusätzlich zur Übertragung der Kräfte,
bzw. des Biegemomentes dient. Ein alternatives Abdichtmittel, welches keine Klebewirkung
aufweist, könnte beispielsweise eine Gummidichtung, welche anstatt des Abdichtmittels
22 im Bereich der Ausformung 34 des Aufnahmeschachtes 11 oder auch unterhalb der Unterkante
29 des Skegs angeordnet ist, sein.
[0048] In Fig. 6 ist ferner gezeigt, dass die Einspannhöhe 16, 16a die Höhe umfasst, über
welche der Ruderkoker 10 mit der Wand 17 des Aufnahmeschachtes 11 verbunden ist. Für
den Fall, dass das Mittel zum Abdichten 22 auch Verbindungseigenschaften aufweist,
umfasst die Einspannhöhe 16 die gesamte Höhe, also die Höhe über die das Verbindungsmittel
15 sowie das Abdichtmittel 22 angeordnet sind. Bei Verwendung eines alternativen Abdichtmittels,
nämlich einem Abdichtmittel ohne Verbindungseigenschaften bzw. Klebeeigenschaften,
umfasst die Einspannhöhe 16a lediglich die Höhe, über die das Verbindungsmittel 15
angeordnet ist, ausschließlich der Höhe des Abdichtmittels 22. Da in Fig. 6 lediglich
ein Ausschnitt der erfindungsgemäßen Vorrichtung 100 zum Manövrieren gezeigt ist,
ist nur der untere Endbereich der Einspannhöhe 16, 16a und nicht deren gesamte Länge
gezeigt.
[0049] Ferner sind in Fig. 6 zwei Ausführungsformen zur Anbringung einer Öffnung 23, 23a
gezeigt. In beiden Ausführungsformen ist die Öffnung 23, 23a im unteren Drittel der
Einspannhöhe 16, 16a angeordnet. In einer Ausführungsform ist dabei die Öffnung 23a
in der Wand 17 des Aufnahmeschachtes 11 angeordnet. In einer zweiten Ausführungsform
ist die Öffnung 23 im Mittel zum Abdichten 22 angeordnet. Das Anordnen der Öffnung
23, 23a ist unabhängig davon, ob das Mittel zum Abdichten 22 zusätzlich Verbindungseigenschaften
bzw. Klebeeigenschaften aufweist. In der Regel wird für den Einpumpvorgang jeweils
nur eine Öffnung 23 oder 23a vorgesehen sein.
Bezugszeichenliste
[0050]
- 100
- Vorrichtung zum Manövrieren eines Wasserfahrzeuges
- 10
- Ruderkoker
- 11
- Aufnahmeschacht
- 12
- erster Teil des Ruderkokers
- 13
- zweiter Teil des Ruderkokers
- 14
- Zwischenraum zwischen Ruderkoker und der Wand des Aufnahmeschachtes
- 15
- Verbindungsmittel
- 16
- Einspannhöhe
- 16a
- Einspannhöhe
- 17
- Wand des Aufnahmeschachtes
- 18
- unterer Endbereich der Einspannhöhe
- 19
- oberer Endbereich der Einspannhöhe
- 20
- Außendurchmesser des Ruderkokers
- 21
- Innendurchmesser des Ruderkokers
- 22
- Mittel zum Abdichten
- 23
- Öffnung
- 23a
- Öffnung
- 24
- Wandstärke des Ruderkokers
- 25
- Anschlussbleche
- 26
- Rudermaschinendeck
- 27
- Hinterschiffsstruktur, Wasserfahrzeugkörper
- 28
- Skeg
- 29
- Unterkante des Skegs
- 30
- Seal Plate
- 31
- Freiraum
- 32
- Länge des zweiten Teils des Ruderkokers
- 33
- Ruderkokerschacht
- 34
- Ausformung des Aufnahmeschachtes
- 35
- Oberkante des Ruderkokers
- 36
- Verliersicherung
- 37
- Ausnehmung des Aufnahmeschachtes
1. Vorrichtung (100) zum Manövrieren eines Wasserfahrzeuges aufweisend ein Ruderkoker
(10) und einen Aufnahmeschacht (11), wobei ein erster Teil (12) des Ruderkokers (10)
derart im Aufnahmeschacht (11) angeordnet ist, dass zwischen dem ersten Teil (12)
des Ruderkokers (10) und einer Wand (17) des Aufnahmeschachtes (11) ein Zwischenraum
(14) ist, und ein zweiter Teil (13) des Ruderkokers (10) aus dem Aufnahmeschacht (11)
herausragt, wobei der Zwischenraum (14) zumindest bereichsweise mit einem Verbindungsmittel
(15) ausgefüllt ist, und wobei das Verbindungsmittel (15) den ersten Teil (12) des
Ruderkokers (10) über eine Einspannhöhe (16, 16a) einspannt,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Verbindungsmittel (15) den ersten Teil (12) des Ruderkokers (10) vollumfänglich
mit der Wand (17) des Aufnahmeschachtes (11) verbindet, wobei das Verbindungsmittel
(15) zumindest im unteren Endbereich (18) der Einspannhöhe (16, 16a) und im oberen
Endbereich (19) der Einspannhöhe (16, 16a) angeordnet ist, und wobei das Längenverhältnis
zwischen der Einspannhöhe (16, 16a) und dem zweiten Teil (13) des Ruderkokers (10)
mindestens 1 ist, bevorzugter Weise zwischen 1 und 3 ist, besonders bevorzugter Weise
zwischen 1 und 2 ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Verbindungsmittel (15) Mittel zum Verkleben aufweist, und/oder
dass das Verbindungsmittel (15) über die gesamte Einspannhöhe (16, 16a) durchgehend angeordnet
ist.
3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Zwischenraum (14) zwischen dem ersten Teil (12) des Ruderkokers (10) und der
Wand (17) des Aufnahmeschachtes (11) zumindest über die Hälfte der Einspannhöhe (16,
16a), bevorzugter Weise zumindest über 2/3 der Einspannhöhe (16, 16a), besonders bevorzugter
Weise zumindest über 3/4 der Einspannhöhe (16, 16a) ein konstantes Spaltmaß aufweist.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Zwischenraum (14) im unteren Endbereich (18) der Einspannhöhe (16, 16a) ein größeres
Spaltmaß aufweist als im oberen Endbereich (19) der Einspannhöhe (16, 16a) und/oder
dass das Spaltmaß im unteren Endbereich (18) der Einspannhöhe (16, 16a) in Richtung vom
oberen Endbereich (19) zum unteren Endbereich (18) betrachtet, bevorzugter Weise linear,
zunimmt.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Ruderkoker (10) eine Wandstärke (24) aufweist, wobei die Wandstärke (24) im oberen
Endbereich (19) der Einspannhöhe (16, 16a) eine geringere Dicke aufweist als im unteren
Endbereich (18) der Einspannhöhe (16, 16a).
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Ruderkoker (10) einen Außendurchmesser (20) aufweist, wobei der Außendurchmesser
(20) im Wesentlichen konstant ist.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Ruderkoker (10) einen Innendurchmesser (21) aufweist, wobei der Innendurchmesser
(21) im oberen Endbereich (19) der Einspannhöhe (16, 16a) größer ist als im unteren
Endbereich (18) der Einspannhöhe (16, 16a).
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Ruderkoker (10) keine vom Ruderkoker (10) nach außen vorstehenden Befestigungsmittel,
insbesondere Befestigungsbleche, Anschlussbleche (25) oder Befestigungsrippen, zur
Verbindung des Ruderkokers (10) mit einem Wasserfahrzeug oder dem Aufnahmeschacht
(11) aufweist.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Aufnahmeschacht (11) zumindest im gesamten Bereich der Einspannhöhe (16, 16a)
im Wesentlichen als Rohr oder rohrartig ausgebildet ist.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Wand (17) des Aufnahmeschachtes (11) fest mit einem Wasserfahrzeugkörper verbunden,
vorzugsweise verschweißt, ist.
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Wand (17) des Aufnahmeschachtes (11) derart mit dem Wasserfahrzeugkörper und
mittels des Verbindungsmittels (15) mit dem Ruderkoker (10) verbunden ist, dass der
Aufnahmeschacht (11) wasserdicht ist.
12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass zwischen dem ersten Teil (12) des Ruderkokers (10) und der Wand (17) des Aufnahmeschachtes
(11) im unteren Endbereich (18) der Einspannhöhe (16) mindestens ein Mittel zum Abdichten
(22) angeordnet ist, wobei das Mittel zum Abdichten (22) vorzugsweise Mittel zum Verkleben
aufweist.
13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Ruderkoker (10) und die Wand (17) des Aufnahmeschachtes (11) Stahl oder Stahlwerkstoffe
aufweisen.
14. Verfahren zur Herstellung einer Manövriervorrichtung (100) für ein Wasserfahrzeug,
aufweisend folgende Schritte:
a) Einführen eines Ruderkokers (10) in einen Aufnahmeschacht (11), wobei ein erster
Teil (12) des Ruderkokers (10) im Aufnahmeschacht (11) angeordnet wird und ein zweiter
Teil (13) des Ruderkokers (10) aus dem Aufnahmeschacht (11) herausragt,
b) Ausrichten des Ruderkokers (10) in dem Aufnahmeschacht (11) derart, dass ein Zwischenraum
(14) vollumfänglich zwischen dem ersten Teil (12) des Ruderkokers (10) und einer Wand
(17) des Aufnahmeschachtes (11) ausgebildet wird,
c) Einbringen eines Verbindungsmittels (15) in den Zwischenraum (14) derart, dass
das Verbindungsmittel (15) entgegen dessen Schwerkraft eingebracht wird, und dass
das Verbindungsmittel (15) den ersten Teil (12) des Ruderkokers (10) über eine Einspannhöhe
(16, 16a) vollumfänglich mit der Wand (17) des Aufnahmeschachtes (11) verbindet, wobei
das Verbindungsmittel (15) zumindest im unteren Endbereich (18) und im oberen Endbereich
(19) der Einspannhöhe (16, 16a) angeordnet wird.
15. Verfahren nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
dass vor dem Einbringen des Verbindungsmittels (15) der Zwischenraum (14) zwischen dem
ersten Teil (12) des Ruderkokers (10) und der Wand (17) des Aufnahmeschachtes (11)
im unteren Endbereich (18) der Einspannhöhe (16) mit mindestens einem Mittel zum Abdichten
(22) abgedichtet wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 oder 15,
dadurch gekennzeichnet,
dass vor dem Einbringen des Verbindungsmittels (15) eine Öffnung (23, 23a) in der Wand
(17) des Aufnahmeschachtes (11) oder im Mittel zum Abdichten (22) vorgesehen wird,
wobei die Öffnung (23, 23a) im unteren Drittel der Einspannhöhe (16, 16a) angeordnet
wird, wobei vorzugsweise nach dem Einbringen des Verbindungsmittels (15) die Öffnung
(23, 23a) geschlossen wird.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Verbindungsmittel (15) durch Pumpen in den Zwischenraum (14) eingebracht wird.