DE19604570A1 - Schwimmkörper - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Schwimmkörper, der mit einem als Ausleger ausgebildeten Stabilisator versehen ist, der seitlich zu einem Hauptelement angeordnet ist und bei dem ein Schwerpunkt des Stabilisators relativ zu einer Längsachse des Hauptelementes einen größeren Abstand als eine Außenfläche des Hauptelementes auf­ weist.

Derartige Schwimmkörper sind in einer Vielzahl von Aus­ bildungen bekannt. Beispielsweise können Boote mit seitlichen Auslegern versehen sein, die als Hohlkörper bei einem Eintauchen zu einem zusätzlichen Auftrieb führen und ein Drehmoment erzeugen, das einer ein­ tauchenden Kraft entgegengesetzt ist. Ebenfalls ist es beispielsweise bei Schwimmpontons bekannt, durch die Geometrie des Schwimmkörpers dafür zu sorgen, daß bei einem durch Belastung verursachten stärkeren Eintauchen einer Seite des Schwimmpontons, beispielsweise durch Randlasten, ein zusätzlicher Auftrieb erzeugt wird, der dem ungleichmäßigen Eintauchen entgegenwirkt. Ziel der Kompensation eines ungleichmäßigen Eintauchens ist es, Schräglagen zu vermeiden.

Die Verwendung derartiger Auftriebsstabilisatoren weist den Nachteil auf, daß sie in der Umgebung der Einwir­ kung der belastenden Kräfte angeordnet werden müssen. Da in der Regel die zusätzlich einwirkenden Kräfte aber aus Benutzungshandlungen resultieren, wird bei der­ artigen Stabilisatoren die Handhabungsfreiheit einge­ schränkt und die Stabilisatoren stören beispielsweise einen Beladungs- oder Entladungsvorgang. Darüber hinaus wird beispielsweise bei Schwimmpontons der Fahr- und Schiffsbetrieb gestört, da zusätzliche Einschränkungen bei einem Anliegen hervorgerufen werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Schwimmkörper der einleitend genannten Art derart zu konstruieren, daß bei verbesserter Handhabbarkeit eine Lagestabilisierung ermöglicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Stabilisator ein mittleres spezifisches Ge­ wicht größer als 1,0 g/cm³ aufweist und daß der Stabi­ lisator mindestens entlang einer Außenfläche des Haupt­ elementes angeordnet ist, die als Rückseite einer zur Aufnahme von Belastungen vorgesehenen Vorderseite abge­ wandt angeordnet ist.

Durch die Ausbildung des Stabilisators mit einem mitt­ leren spezifischen Gewicht, das größer als das spezifische Gewicht von Wasser ist, ist es möglich, den Stabilisator in demjenigen Bereich des Schwimmkörpers anzuordnen, der einer Benutzungsseite abgewandt ange­ ordnet ist. Aufgrund der kompakten Ausführungsform des Stabilisators ist es darüber hinaus möglich, auf beiden Seiten des Hauptelementes Stabilisatoren anzuordnen und hierdurch bei Seitenneigungen sowohl in der einen als auch in der anderen Richtung Kompensationsmomente zu erzeugen.

Eine besonders hohe Wirksamkeit des Stabilisators wird dadurch erreicht, daß eine Oberseite des Stabilisators auf einem Niveau eines Wasserpegels angeordnet ist.

Eine vorteilhafte Ausführungsform des Schwimmkörper besteht darin, daß das Hauptelement als Schwimmponton ausgebildet ist.

Insbesondere ist daran gedacht, daß das Hauptelement als hohles Stahlbetonponton ausgebildet ist.

Eine erhöhte Stabilität wird dadurch bereitgestellt, daß ein Innenraum des Hauptelementes ausgeschäumt aus­ gebildet ist.

Eine typische Gestaltung besteht darin, daß das Haupt­ element eine im wesentlichen rechteckförmige Quer­ schnittfläche aufweist.

Zur Kompensation von unterschiedlichen Neigungsorien­ tierungen wird vorgeschlagen, daß Stabilisatoren sowohl im Bereich der Vorderseite als auch im Bereich der Rückseite angeordnet sind.

Ein verringertes Transportgewicht kann dadurch bereit­ gestellt werden, daß der Stabilisator als von oben flutbarer Hohlkörper ausgebildet ist.

Zur Bereitstellung einer Justierbarkeit bei einer Montage wird vorgeschlagen, daß der Stabilisator mit einem Längsschlitz zur Aufnahme eines Längsbleches aus­ gebildet ist.

Eine erhöhte Lebensdauer kann dadurch bereitgestellt werden, daß das Längsblech aus einem korrosionsbe­ ständigen Stahlblech ausgebildet ist.

Eine preiswerte Montage wird dadurch unterstützt, daß der Stabilisator über eine Schraubverbindung mit dem Hauptelement verbunden ist.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Er­ findung schematisch dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Queransicht eines Schwimmkörpers mit beidseitig angeordneten Stabilisatoren, die unmittelbar unterhalb einer Wasserlinie be­ festigt sind,

Fig. 2 eine Ansicht des Schwimmkörpers gemäß Fig. 1 bei Schräglage und mit eingezeichneter Kom­ pensationskraft,

Fig. 3 eine Seitenansicht eines Stabilisators mit Befestigungselementen,

Fig. 4 einen Querschnitt gemäß Schnittlinie IV-IV in Fig. 3,

Fig. 5 einen Querschnitt gemäß Schnittlinie V-V in Fig. 3 und

Fig. 6 eine Darstellung einer Mehrzahl von Befesti­ gungsblechen für den Stabilisator, die mit unterschiedlich angeordneten Bohrungen ver­ sehen sind.

In Fig. 1 ist dargestellt, daß ein Schwimmkörper (1) aus einem Hauptelement (2) besteht, das im Bereich von Außenflächen (3) mit Stabilisatoren (4) versehen ist. Eine der Außenflächen (3) ist als Vorderseite (5) und die andere der Außenflächen (3) als Rückseite (6) aus­ gebildet.

Die Stabilisatoren (4) sind derart im Bereich des Hauptelementes (2) angeordnet, daß Oberseiten (7) der Stabilisatoren (4) etwa auf Höhe eines Wasserpegels (8) angeordnet sind. Bei einem Anheben des Hauptelementes (2) im Bereich einer der Außenflächen (3) wird hier­ durch sichergestellt, daß unmittelbar eine Positionsbe­ einflussung durch Herausheben des Stabilisators (4) aus dem Wasserbereich erfolgt.

In Fig. 2 ist veranschaulicht, daß bei einer Schräglage des Hauptelementes (2) einer der Stabilisatoren (4) mindestens bereichsweise oberhalb des Wasserpegels (8) angeordnet ist. Hierdurch wird eine Kompensationskraft (9) erzeugt. In Fig. 2 ist ebenfalls ein Flächenschwer­ punkt (10) eingetragen.

Das Hauptelement (2) kann als ein hohler oder ein aus­ geschäumter Ponton in Stahlbetonbauweise ausgeführt sein. Eine typische Länge beträgt bis zu 20 m. Eine Mehrzahl derartiger Pontons können miteinander ver­ koppelt werden.

Eine Dimensionierung der Stabilisatoren (4) kann derart erfolgen, daß eine Bauhöhe von ungefähr 20 cm vorge­ sehen ist. Es ist entweder möglich, die Stabilisatoren (4) als massive Gewichte auszubilden, ebenfalls ist aber daran gedacht die Stabilisatoren (4) als von oben flutbare Hohlraumkörper zu konstruieren. Das wirksame Gewicht wird hierdurch mit Hilfe von in den Hohlraum einströmendem Wasser bereitgestellt. Bei einem Absenken einer der Außenflächen (3) wird der gegenüberliegende Stabilisator (4) aus dem Wasser herausgehoben und ver­ liert einen Teil seines Auftriebes. Hierdurch wird eine zusätzliche Gewichtskraft wirksam. Diese wirkt einer Krängung, die die Schräglage verursacht hat, entgegen. Der auftretende Krängungswinkel vermindert sich auf­ grund des Wirksamwerdens des Stabilisators (4), der seine stabilisierende Wirkung erst im Bedarfsfall, d. h. bei einer tatsächlich eintretenden Schräglage ent­ faltet.

Bei einer auftretenden Schräglage wandert der Flächen­ schwerpunkt des Schwimmkörpers (1) seitlich in Richtung auf die eintauchende Außenfläche (4). Es ergibt sich somit eine progressive Stabilitätswirkung, da die Hebelwirkung des Stabilisators (4) relativ zum Flächen­ schwerpunkt (10) mit zunehmender Neigung ebenfalls zu­ nimmt.

Durch die Vorgabe einer Anordnung der Stabilisatoren (4) ist es somit möglich, eine Feinaustarierung des Neigungsverhaltens des Schwimmkörpers (1) vorzunehmen.

Gemäß der Ausführungsform in Fig. 3 ist vorgesehen, im Bereich des Stabilisators (4) Vertiefungen (15) anzuordnen, die vorzugsweise eine ovale beziehungsweise eine in Endbereichen gerundete Begrenzung aufweisen. Die Vertiefungen (15) münden in Längsschlitze (11) ein, die vorzugsweise mit ihrer Längsachse in vertikaler Richtung angeordnet sind.

Aus der Querschnittdarstellung in Fig. 4 ist erkennbar, daß in die Vertiefung (15) ein Längsblech (12) einge­ setzt ist, durch das eine Schraube (13) hindurchgreift. Das Längsblech (12) wird vorzugsweise aus einem korrosionsbeständigen Stahl ausgebildet, der eine elas­ tische Werkstoffqualität aufweist. Die Schrauben (13) greifen in Gewinde (14) ein, die im Bereich des Schwimm­ körpers (1) angeordnet sind.

Fig. 5 zeigt die Befestigung des Stabilisators (4) in einer anderen Querschnittdarstellung. Insbesondere ist erkennbar, daß das Längsblech (12) von seitlichen Be­ grenzungen der Vertiefung (15) geführt ist. Hierdurch wird ein Verdrehen des Längsbleches (12) vermieden.

Aus der Darstellung in Fig. 6 ist erkennbar, daß in die Längsbleche (12) Bohrungen (16) eingebracht sind, durch die die Schrauben (13) hindurchgeführt werden können. Durch die Auswahl eines mit einer entsprechenden Bohrung (16) versehenen Längsbleches (12) ist es möglich, eine Justierung des Stabilisators (4) relativ zum Schwimmkörper (1) vorzunehmen und gleichzeitig im justierten Zustand für eine sichere Fixierung zu sorgen. Es liegen somit konstruktiv sehr einfache Teile vor, die je nach den entsprechenden Anwendungsanforde­ rungen zusammengefügt werden können.

Ein erheblicher Vorteil der Konstruktion besteht darin, daß die Stabilisatoren (4) getrennt vom Schwimmkörper (1) hergestellt und transportiert werden können. Es ist möglich, sowohl eine Anordnung im Bereich einer Serien­ fertigung vorzunehmen, darüber hinaus ist es aber auch ohne weiteres möglich, eine nachträgliche Montage und Demontage vorzunehmen. Bei sich ändernden Anforderungen ist es darüber hinaus in einfacher Weise möglich, einen Austausch der Stabilisatoren (4) gegen andere Stabili­ satoren (4) vorzunehmen.

Durch die Wahl von geeigneten Stabilisatoren (4) ist es möglich, bei beliebigen Stärken der Schwimmkörper (1) die Stabilitätswirkung hervorzurufen. Hierdurch wird es insbesondere auch unterstützt, ein modulares Gesamt­ system bereitzustellen, das sowohl bei der Produktion als auch bei der Lagerung und der Montage erhöhten wirtschaftlichen Anforderungen gerecht wird.

Claims (11)

1. Schwimmkörper, der mit einem als Ausleger ausge­ bildeten Stabilisator versehen ist, der seitlich zu einem Hauptelement angeordnet ist und bei dem ein Schwerpunkt des Stabilisators relativ zu einer Längsachse des Hauptelementes einen größeren Ab­ stand als eine Außenfläche des Hauptelementes auf­ weist, dadurch gekennzeichnet, daß der Stabilisator (4) ein mittleres spezifisches Gewicht größer als 1,0 g/cm³ aufweist und daß der Stabilisator (4) mindestens entlang einer Außenfläche (3) des Haupt­ elementes (2) angeordnet ist, die als Rückseite (6) einer zur Aufnahme von Belastungen vorgesehenen Vorderseite (5) abgewandt angeordnet ist.

2. Schwimmkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß eine Oberseite (7) des Stabilisators (4) auf einem Niveau eines Wasserpegels (8) angeordnet ist.

3. Schwimmkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Hauptelement (2) als Schwimm­ ponton ausgebildet ist.

4. Schwimmkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß das Hauptelement (2) als hohles Stahlbetonponton ausgebildet ist.

5. Schwimmkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß ein Innenraum des Haupt­ elementes (2) ausgeschäumt ausgebildet ist.

6. Schwimmkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß das Hauptelement (2) eine im wesentlichen rechteckförmige Querschnittfläche aufweist.

7. Schwimmkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß Stabilisatoren (4) sowohl im Bereich der Vorderseite (5) als auch im Bereich der Rückseite (6) angeordnet sind.

8. Schwimmkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß der Stabilisator (4) als von oben flutbarer Hohlkörper ausgebildet ist.

9. Schwimmkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß der Stabilisator (4) mit einem Längsschlitz (11) zur Aufnahme eines Längs­ bleches (12) ausgebildet ist.

10. Schwimmkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da­ durch gekennzeichnet, daß das Längsblech (12) aus einem korrosionsbeständigen Stahlblech ausgebildet ist.

11. Schwimmkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Stabilisator (4) über eine Schraubverbindung mit dem Hauptelement (2) verbunden ist.