DE3601880A1 - Transportables kabinentauchfahrzeug - Google Patents

Description

Das Ziel der Erfindung besteht darin, einerseits eine an­ wendungstechnische Lücke zu schließen, andererseits einer bestimmten Werkstoffgattung neue Anwendungsmöglichkeiten zu erschließen.

Der gerätetechnische Aspekt hat eine Konstruktion zum Ziel, eine Bootsgattung zu schaffen, mittels derer sowohl Über­ als auch Unterwasserfahrten möglich sind. Eine solche Dop­ pelfunktion erscheint sinnvoll bei Einsätzen im Bereich des Gewässerschutzes, dem Rettungswesen, insbesondere im Umfeld größerer Flüsse, ist nicht zuletzt aber auch beson­ ders interessant für außerhalb kommerzieller Nutzanwendung liegender Einsatzmöglichkeiten, z. B. im Bereich von Sport und Freizeit. Motive, die Unterwasserwelt mit ihrer Flora und Fauna zu beobachten und zu erkunden, sind so vielfäl­ tiger Natur, daß sie sich erübrigen, aufgezählt zu werden.

Die bekannten Tauchapparate und Tauchboote, die ausnahms­ los für extreme Wassertiefen und/oder hochwissenschaft­ liche Exkursionen konzipiert sind, tragen diesen Anwen­ dungsgebieten nicht Rechnung. Anwendungsspezifische Anfor­ derungen bedingen neben der Technik auch optimal abgestimm­ te Abmessungen und Gewichte. Gefordert ist danach ein Ge­ rät mit möglichst geringem Eigengewicht und größtmöglicher Stabilität. Herkömmliche Tauchfahrzeuge erfordern in der Regel beträchtliche Balastmasse, um den Auftriebskräften entsprechend entgegenzuwirken. Der daraus erkennbare Ziel­ konflikt ist nur durch eine Kombination von Leichtbauweise und neuartiger Tauchtechnik lösbar.

Erfüllt werden die gestellten Anforderungen mit einem transportablen Kabinentauchboot, das im wesentlichen aus einem über Wasser angeordneten, mit Motor und Lenkvorrich­ tung ausgestatteten Rumpf (2) und einer für Über- und Un­ terwasserzwecke geeigneten Kabine (1) besteht, die mittels einer senkrecht zur Rumpfebene montierten Schienenführung, bestehend aus Führungsschiene (5) und Führungsstange (4),

Rumpf (2) und Kabine (1) verbinden, wobei eine vom Innenraum der Kabine zu bedienende Seilzugvorrichtung (15, 16) das beliebige Ein- und Auftauchen der mit dem Rumpf (2) starr gekoppelten, nur vertikal ein- und ausfahrbaren Kabine (1), ermöglicht. Der als Schwimm­ und Balastkörper diendende Rumpf (2) verbleibt während des Tauchvorgangs auf der Wasseroberfläche, wobei von entscheidender Bedeutung ist, daß die Kabine (1) die horizontalen Bewegungen des mit den Antriebsaggregaten und der Lenkvorrichtung ausgestatteten Rumpfes (2) zwingend mit ausführt. Dies wird durch die Schienen­ führung, bestehend aus Führungsstange (4) und Führungs­ schiene (5), erreicht, die zwischen Rumpf (2), an dem die Führungsschiene (5) befestigt ist, und Kabine (1), an der die beiden Führungsstangen (4) befestigt sind, eine starre Verbindung herstellt.

Um Abmessung und Gewicht der gesamten Fahrzeugeinheit möglichst gering zu halten, muß auf entsprechenden zu­ sätzlichen Balast, der die Kabine (1) zusammen mit ihrem Eigengewicht selbsttätig in die Tiefe zieht, ver­ zichtet werden. Dem entsprechend darf das Eigengewicht der Kabine (1) ein Drittel der ihr entgegen wirkenden Auftriebskraft nicht überschreiten. Andererseits be­ dingt dieses Erfordernis ein entsprechendes Äquivälent, indem zum Aufbau einer zusätzlichen Balastmasse der Rumpf (2) beflutetet wird. Technisch wird dieser Vorgang dadurch gelöst, daß der Rumpf (2) des Fahrzeugs hori­ zontal über seine gesamte Ebene in zwei Kammern (3) geteilt wird, von denen die der Wasserseite zugewandte mittels ei­ nes oder mehrerer Einlässe (12), die von außerhalb zu öffnen und verschließen sind, beflutbar gestaltet ist. Mit dieser Maßnahme wird erreicht, daß das Gesamt­ gewicht des mit Wasser befluteten Rumpfes (2) das dop­ pelte dessen beträgt, was der Kabine (1) beim Eintau­ chen maximal an Auftriebskraft entgegenwirkt. Dieser Lösungsvorschlag hat den Vorteil, daß Balast­ masse nicht zu Lasten des Gesamtgewichtes geht, was vor allem im Falle eines Transportes von einem Gewäs­ ser zu einem anderen von großer Wichtigkeit sein kann. Die Umkehrung des herkömmlichen für Tauchkammern und ähnlicher Körper, praktizierten Prinzips, worauf obi­ ger Vorschlag hinausläuft, wird im einzelnen dadurch bewerkstelligt, daß das Eintauchen der Kabine (1) mit­ tels zweier fest mit der Kabine (1) verbundener Füh­ rungsstangen (4), die in den am Rumpf (2) befestigten Führungsschienen (5) verlaufen, erfolgt, indem die bei­ den, gegenüberliegend angeordneten, mit einer Laufrol­ le (6) versehenen Führungsstangen (4) als Stütze für den einerseits am statisch verharrenden Rumpf (2) des Fahrzeugs, andererseits an der vertikal ein- und aus­ fahrbaren Kabine (1), vorzugsweise im Innenraum der­ selben, befestigt ist, wodurch mittels Seilzug (15, 16) erzeugter Kraft die Kabine (1) in die Tiefe gedrückt, umgekehrt aber durch entsprechendes Nachlassen das selbstständige Auftauchen der Kabine (1) bewirkt wird. Der Seilzug (13) wird mittels einer oder mehrerer, vor­ zugsweise zweier, parallel zu den Führungsstangen (4) verlaufender, mit der Kabine (1) wasserdicht verbun­ dener und über die Wasseroberfläche hinausragender Spiralschläuche (7) oder entsprechender Rohrverbindun­ gen in den Innenraum der Kabine (1) geführt. Diese Ver­ bindung zur Außenwelt ist gleichzeitig für die Aufrecht­ erhaltung des Luftaustausches in der Kabine (1) vor­ gesehen. Führungsstangen (4) und Spiralschläuche (7) sind so aneinandergekoppelt, daß sie im Falle eines Transportes auf der Straße gekippt oder leicht demon­ tiert werden können. Es bietet sich dafür auch ein aus Einzelrohren zusammenfügbares Gestänge an.

Die äußere Form des Rumpfes (2), der im wesentlichen als Flachkörper, ähnlich einem Floß, ausgebildet ist, weist in seinem Zentrum einen in etwa den äußeren Ab­ messungen der Kabine (1) entsprechenden Ausschnitt (9) auf. An den Seitenwänden dieses Auschnittes sind je­ weils gegenüberliegend die beiden Führungsschienen (5) in denen die an der Kabine (1) befestigten Führungs­ stangen (4) geführt werden, angeordnet, wie in Fig. 3 beispielhaft gezeigt wird.

Eine wesentliche Kennzeichnung des der Erfindung zu­ grundeliegenden Kabinentauchfahrzeugs besteht darin, daß Fahrzeug mitsamt der Kabine (1) mittels der im Innenraum der Kabine angeordneten Bedienungselemente gesteuert und gelenkt wird; dies sowohl bei Über­ als auch bei Unterwasserfahrt. Voraussetzung dafür ist die bereits angesprochene Schienenführung, die Rumpf (2) und Kabine (1) horizontal starr verbindet. Die neuartige Kabinentauchtechnik gestattet bzw. erfor­ dert den Einsatz leichter Werkstoffe und/oder die An­ wendung von Leichtbautechniken.

Dementsprechend bestehen Kabine (1) und Rumpf (2) aus dünnwandigem Stahl- oder Edelstahlblech mit einer max. Wandstärke von 2 mm, das den beiden Körpern durch bzw. mittels seiner zweckdienlich gestalteten Form und Konstruktion im wesentlichen auch die nötige Stei­ figkeit und Festigkeit verleiht. Alternativ wird vor­ geschlagen, das Fahrzeug teilweise oder ganz aus Kunst­ stoff zu fertigen. Gedacht ist dabei insbesondere an sandwich-artig verarbeitete Kunstharze mit Gewebeein­ lage.

Diese werkstoffmäßigen Voraussetzungen erlauben zudem die Bildung von Luftkammern (17), welche die als Be­ flutungsraum ausgebildete Kammer (3) längs- und breit­ seitig umschließen. Die Luftkammern (17) dienen vor­ wiegend der Stabilisierung des Fahrzeugs, des Rumpfes (2) im Wasser.

Ergänzend zu dem auf den vorhergehenden Seiten darge­ legten Sachverhalt sei noch erwähnt, daß an Stelle ei­ ner manuell betriebenen, im Innenraum der Kabine (1) angeordneten Seilwinde, eine elektrische batteriebe­ triebene Seilwinde, die mittels eines im Innenraum der Kabine (1) befindlichen Schalters ein- und ausgeschal­ tet werden kann, Verwendung finden kann. Die Anordnung des elektrischen Seilzugs erfolgt analog in dem Sinne, daß im Ergebnis die gleiche Funktion erfüllt wird, wie sie vorangehend bereits beschrieben wurde. Die Sicher­ stellung der Funktion ist dabei durch verschiedene Anordnungsmöglichkeiten des Seilzugs gewährleistbar. Es erübrigt sich, diesen Punkt weiter zu vertiefen, da augenscheinlich.

Die Erfindung ist beispielhaft dargestellt in Figur 1 als Seitenansicht. Einen heckseitigen Querschnitt zeigt Fig. 2, während Fig. 3 das Kabinentauchfahr­ zeug als mögliche Variante in Draufsicht darstellt. Das in Fig. 1-3 dargestellte Beispiel eines trans­ portablen Kabinentauchfahrzeugs weist ein Format von insgesamt ca. 450×220 cm auf, wobei die Rumpfhöhe ca. 60 cm beträgt. Die Führungsstangen (4), welche auch die maximal mögliche Tauchtiefe der Kabine (1) bestimmen, haben eine Länge von ca. 300-500 cm. Diese Wassertiefe entspricht in etwa den natürlichen Lichtverhältnissen unter Wasser. Das der Erfindung zugrundeliegende Kabinentauchfahrzeug ist im wesent­ lichen für diese Verhältnisse konzipiert.

Die 1-2-Mann-Kabine weist eine Grundfläche von ca. 130×90 cm auf und bietet eine Sitzhöhe von ca. 110 cm. Die Sichtfront verjüngt sich dabei von 130 auf 60 cm, von unten nach oben. Der verriegelbare Ein­ stieg (8) der Kabine (1) befindet sich im Kopfteil der Kabine. Die Vorder- und Teile der Seitenfront sind transparent gestaltet.

Fig. 4 zeigt die Kabine (1) allein im Querschnitt von der Seite (a) und in Draufsicht (b).

Verschlossen wird der Einstieg (8) mittels eines Deckels 18 entsprechend Fig. 5. Wie diese Darstellung zeigt, ist der äußere Rand mit einer Kerbe oder Rille ver­ sehen, in die ein Dichtring (19) eingelegt werden kann. Das Gegenstück dazu bildet ein überstehender Rand (20) am Einstieg (8), der in Durchmesser und Randstärke so bemessen ist, daß Dichtring (19) und Rand (20) über­ einstimmen.

Der durch das Eigengewicht des Deckels (18) wirksame Druck auf den Dichtring (19) muß dabei deutlich höher sein als der auf den Dichtring (19) maximal wirkende Wasserdruck. Das Gewicht des Deckels (18) ist dement­ sprechend zu wählen. Es bedarf in diesem Fall keiner mechanischen Verriegelung.

Fig. 6 zeigt schematisch die Anordnung der elektri­ schen Seilzugvorrichtung. Um den Tauchvorgang mit ei­ ner einzigen Seilwinde mit Elektroantrieb (16 a) vor­ nehmen zu können, werden Seilwinde (16 a) und Seil (13 a) so am Rumpf (2) verankert, daß die Führungsstangen (4) mit den daran befestigten Laufrollen (6) dazwischen­ liegen. Der Tauchvorgang erfolgt einfach durch Straf­ fung des Seiles.

Anstelle der Schienenführung, bestehend aus den beiden Führungsschienen (5), wie in Fig. 2 verdeutlicht, kann eine Rollenführung entsprechend Fig. 7 vorgese­ hen werden. In diesem Fall laufen die Führungsstangen (4) zwischen jeweils zwei innerhalb des Ausschnittes (9) am Rumpf (2) befestigter Rollen (21) aus Metall, Kunststoff oder Hartgummi. Die Rollenführung verhin­ dert ein mögliches Verkanten der Führungsstangen (4). Fig. 8 stellt das Kabinentauchfahrzeug mit als Auf­ triebskörper ausgebildeten Auslegern dar, die längs­ seits am Rumpf (2) flexibel angeordnet sind. Die Ausleger (22) sind mittels eines Führungssystems (23) bei Bedarf mehr oder weniger weit auslegbar.

Claims (18)

1. Das Kabinentauchfahrzeug ist dadurch gekennzeichnet, daß es einem über Wasser angeordneten, mit Motor (10) und Lenkvorrichtung ausgestattetem Rumpf (2) und einer für Über- und Unterwasserzwecke geeigneten Kabine (1) besteht, die mittels einer senkrecht zur Rumpfebene montierten Schienenführung, bestehend aus Führungs­ schiene (5) und Führungsstange (4), Rumpf (2) und Ka­ bine (1) verbinden, wobei eine vom Innenraum der Ka­ bine (1) zu bedienende Seilzugvorrichtung (15, 16) das beliebige Ein- und Auftauchen der mit dem Rumpf starr gekoppelten, nur vertikal ein- und ausfahrbaren Kabine (1), ermöglicht.

2. Kabinentauchfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Rumpf (2) des Fahrzeugs horizontal über seine gesamte Ebene in zwei Kammern (3), von de­ nen die der Wasserseite zugewandte mittels einer oder mehrerer Einlässe (12), die von außerhalb zu öffnen und ver­ schließen sind, zum Aufbau einer zusätzlichen Balast­ masse beflutbar gestaltet ist.

3. Kabinentauchfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Eigengewicht der Kabine (1) weniger als ein Drittel der ihr entgegenwirkenden Auftriebs­ kraft beträgt.

4. Kabinentauchfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Gesamtgewicht des mit Wasser beflute­ ten Rumpfes (2) das doppelte dessen beträgt, was der Kabine (1) beim Eintauchen an Auftriebskraft entgegen­ wirkt.

5. Kabinentauchfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Eintauchen der Kabine (1) mittels zweier fest mit der Kabine (1) verbundener Führungs­ stangen (4), die in den am Rumpf (2) befestigten Füh­ rungsschienen (5) verlaufen, erfolgt, indem die bei­ den, gegenüberliegend angeordneten, mit einer Lauf­ rolle (6) versehenen Führungsstangen (4) als Stütze für den einerseits am statisch verharrenden Rumpf (2) des Fahrzeugs, andererseits an der vertikal ein- und ausfahrbaren Kabine (1), vorzugsweise im Innenraum derselben, befestigt ist, wodurch mittels Seilzug (15, 16) erzeugter Kraft die Kabine (1) in die Tiefe ge­ drückt, umgekehrt aber durch entsprechendes Nachlassen das selbständige Auftauchen der Kabine (1) bewirkt wird.

6. Kabinentauchfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Rumpf (2) einen in etwa dem Grund­ riß der Kabine (1) entsprechenden Ausschnitt (9), in­ nerhalb dem die Kabine (1) angeordnet ist, aufweist.

7. Kabinentauchfahrzeug nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Seilzug (13) mittels einer oder mehrerer, vorzugsweise zweier, parallel zu den Führungs­ stangen (4) verlaufender, mit der Kabine (1) wasserdicht verbundener und über die Wasseroberfläche hinausragen­ der Spiralschläuche (7) in den Innenraum der Kabine (1) geführt wird, wobei dieselben oder derselbe für die Aufrechterhaltung des Luftaustausches in der Kabine vorgesehen sind bzw. ist.

8. Kabinentauchfahrzeug nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Führungsstangen (4) kippbar und/ oder als aus Eizelrohren zusammenfügbares Gestänge gestaltet sind.

9. Kabinentauchfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der mit allen Antriebs- und Lenkvor­ richtungen (10) ausgestattete Rumpf (2) mittels der im Innenraum der Kabine (1) befindlichen Bedienungs­ elemente sowohl über als auch unter Wasser von der Kabine (1) aus gesteuert wird.

10. Kabinentauchfahrzeug nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Rumpf (2) aus dünnwandigem Stahl- oder Edelstahlblech mit einer maximalen Wand­ stärke von 2 mm besteht, das dem Rumpf (2) durch eine zweckdienliche Ausformung im wesentlichen seine Steiffigkeit und Festigkeit verleiht.

11. Kabinentauchfahrzeug nach Anspruch 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß Kabine (1) und Rumpf (2) ganz oder teilweise aus Kunststoff, vorzugsweise aus sandwich-artig verarbeiteten Kunstharzen mit Gewe­ beeinlage, besteht.

12. Kabinentauchfahrzeug nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß Kammer (3) längs- und breitsei­ tig von Luftkammern (17) umschlossen sind.

13. Kabinentauchfahrzeug nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Seilzugvorrichtung aus einer elektrischen Seilwinde besteht, die funktionsgemäß beliebig angeordnet werden kann.

14. Kabinentauchfahrzeug nach Anspruch 13, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die elektrische Seilwinde (16 a) und das Seil (13 a) so am Rumpf (2) verankert sind, daß die beiden Führungsstangen (4) zwischen diesen Fixpunkten zu liegen kommt.

15. Kabinentauchfahrzeug nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsstangen (4) zwi­ schen jeweils zwei innerhalb des Ausschnittes (9) am Rumpf (2) angeordneter Rollen (21) aus Metell, Kunststoff oder Hartgummi geführt werden.

16. Kabinentauchfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Rumpf (2) mit als Auftriebskörper ausgebildeten, flexibel gestalteten Auslegern (22) ausgerüstet ist.

17. Kabinentauchfahrzeug nach Anspruch 1-16, dadurch ge­ kennzeichnet, daß Einstieg (8) mittels eines Deckels (18) verschlossen wird, dessen Eigengewicht die Dich­ tigkeit unter Wasser gewährleistet.

18. Kabinentauchfahrzeug nach Anspruch 17, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Deckel (18) eine Rille auf­ weist, welche mit Dichtring (19) ausgelegt ist.