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Patent Searching and Data


Title:
SEMI-IMMERSIBLE HEAVY-LIFT CARGOBOAT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2000/038976
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a semi-immersible heavy-lift cargoboat with floodable and freeable bottom and side tanks for loading and unloading cargo according to the float-on/float-off and/or roll-on/roll-off method. Said cargoboat also comprises a diesel-electric driving arrangement. Said heavy-lift cargoboat is provided with diesel engines being the main engines. Said diesel engines drive at least one azimuth rudder propeller. A lateral thrust installation is provided in the forebody in order to improve manoeuvrability. The trimmed attitude can be trimmed in relation to the cargo by placing water ballasting in the upper and lower tanks.

Inventors:
ANDERSEN PETER (DE)
VAN MAMEREN HANS (NL)
Application Number:
PCT/DE1999/003947
Publication Date:
July 06, 2000
Filing Date:
December 10, 1999
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AG (DE)
ANDERSEN PETER (DE)
MAMEREN HANS VAN (NL)
International Classes:
B63B1/04; B63B27/36; B63B35/00; B63B35/42; B63B43/06; B63H21/14; B63H23/24; (IPC1-7): B63B35/00; B63B35/42; B63H23/24
Foreign References:
DE29823737U11999-09-30
US4678439A1987-07-07
EP0123704A11984-11-07
AU482040B21977-03-18
Other References:
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Attorney, Agent or Firm:
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (Postfach 22 16 34 München, DE)
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (Postfach 22 16 34 München, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Halbeintauchbarer Schwergutfrachter mit flutund lenzba ren Bodenund Seitentanks zum Beund Entladen von Frachtgut nach der floaton/floatoffund/oder rollon/rolloffMetho de und einer dieselelektrischen Antriebsanlage, die als Hauptmaschinen Dieselmotoren aufweist, die zumindest einen AzimuthRuderpropeller antreiben, wobei zur Verbesserung der Manövrierfähigkeit eine Querschubeinrichtung im Vorschiff vorgesehen ist und wobei die Gleichgewichtslage durch Ein bringen von Wasserballast in obere und untere Tanks bezüglich des Frachtgutes trimmbar ist.
2. Halbeintauchbarer Schwergutfrachter nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die die selelektrische Antriebsanlage im Vorschiff angeordnet ist.
3. Halbeintauchbarer Schwergutfrachter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der AzimuthRuderpropeller durch einen außenbords angeordneten Elektromotor antreibbar ist, der durch einen von den Hauptma schinen angetriebenen Generator gespeist wird.
4. Halbeintauchbarer Schwergutfrachter nach einem der Ansprü che 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der AzimuthRuderpropeller als azimuthierender RuderDop pelpropeller ausgebildet ist.
5. Halbeintauchbarer Schwergutfrachter nach einem der Ansprü che 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Querschubeinrichtung elektrisch angetrieben ist.
6. Halbeintauchbarer Schwergutfrachter nach einem der Ansprü che 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Querschubeinrichtung von einem zentralen Navigations pult im Ruderhaus und von zwei BrückenSeitenflügeln aus steuerbar ist.
7. Halbeintauchbarer Schwergutfrachter nach einem der Ansprü che 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Fluten und Lenzen der Bodenund Seitentanks von ei nem Kontrollpult auf der Achternseite des Ruderhauses aus steuerbar ist.
8. Halbeintauchbarer Schwergutfrachter nach einem der Ansprü che 1 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß Schaltund Signaltafeln in einem schallisolierten Ma schinenkontrollraum untergebracht sind.
9. Halbeintauchbarer Schwergutfrachter nach einem der Ansprü che 1 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Hauptmaschinen mit Schalldämpfern versehen sind.
10. Halbeintauchbarer Schwergutfrachter nach einem der An sprüche 1 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Dieselmotoren mit Schweröl betreibbar sind, das eine Viskosität von in etwa 3.500 s Redwood aufweist.
11. Halbeintauchbarer Schwergutfrachter nach einem der An sprüche 1 bis 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß als Hilfsmaschinen Dieselmotoren vorgesehen sind, die mit MarineDieselöl betreibbar sind.
12. Halbeintauchbarer Schwergutfrachter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsmaschinen auf einem schwingungsgedämpften Fundament auf gestellt sind.
13. Halbeintauchbarer Schwergutfrachter nach einem der An sprüche 1 bis 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Abgasleitung der Antriebsanlage beweglich angeordnet ist.
14. Halbeintauchbarer Schwergutfrachter nach einem der An sprüche 1 bis 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß auf dem Vordeck Ladegeschirr, vorzugsweise hydraulisch betriebene Schiffskrane, angeordnet sind.
15. Halbeintauchbarer Schwergutfrachter nach einem der vorhe rigen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß zwei Ankerwinden mit Ankerkette auf dem Vor schiff und eine Ankerwinde mit einem Ankertau auf dem Achter schiff angeordnet sind.
Description:
Beschreibung Halbeintauchbarer Schwergutfrachter Die Erfindung betrifft einen halbeintauchbaren Schwergut- frachter. Derartige Frachtschiffe werden vor allem zum Trans- port von großen und schweren Stückgütern eingesetzt und zeichnen sich durch eine Tragfähigkeit von weitaus mehr als 10.000 t aus. Im Unterschied zu konventionellen Frachtschif- fen, bei denen die Frachtgüter mit Kranen be-und entladen werden und denen daher Grenzen hinsichtlich der Abmessungen der zu befördernden Fracht gesetzt sind, eignen sich halbein- tauchbare Schwergutfrachter in besonderem Maße zum Transport von sperrigen Gütern, wie beispielsweise komplette Bohrplatt- formen, Hafenkrananlagen oder mittlere bis große Wasserfahr- zeuge oder Teile davon. Zu diesem Zweck bestehen halbein- tauchbare Schwergutfrachter gewöhnlich aus einem vorderen Teil, in dem sich die Antriebsanlage sowie die Kommando-und Besatzungsräume befinden, und einem hinteren Teil, der im we- sentlichen als hohlwandiger, Ballasttanks aufweisender Schwimmkörper mit einer ebenen Transportplattform ausgebildet ist.

Durch Fluten der Ballasttanks ist es möglich, den halbein- tauchbaren Schwergutfrachter so weit einzutauchen, daß die Transportplattform unter die Schwimmwasserlinie abgesenkt wird, um schwimmfähiges oder beispielsweise auf einem Ponton gelagertes Frachtgut aufzunehmen oder abzugeben. Umgekehrt ist es durch Lenzen der Ballasttanks möglich, daß sich die Transportplattform unter das zu befördernde Frachtgut hebt, um dieses einzudocken. Neben dieser float-on/float-off-Metho- de kann das Be-und Entladen von Frachtgut auch mit der soge- nannten roll-on/roll-off-Methode erfolgen, indem die Trans- portplattform des halbeintauchbaren Schwergutfrachters auf die Höhe des Hafenkais angehoben bzw. abgesenkt wird.

Es ist bekannt, Frachtschiffe mit einem elektrischen Schiffs- antrieb zu versehen. Bei dieselelektrischen Anlagen wird der elektrische Propellermotor üblicherweise von Generatoren ge- speist, die durch Dieselmotoren und/oder Gasturbinen ange- trieben werden. Ein dieselelektrischer Antrieb erfordert zwar im Vergleich zu direkt mit dem Schiffspropeller gekuppelten Dieselmotoren höhere Investitionskosten, bietet aber den Vor- teil einer effizienteren Nutzung und ermöglicht ein hohes Drehmoment an der Propellerwelle auch unter sehr hohen Last- bedingungen. Bei dieselelektrischen Antrieben besteht ferner nicht die Gefahr einer unzureichenden Maschinenkontrolle, wenn der Propeller, beispielsweise bei rauher See, aus dem Wasser kommt.

Bei konventionellen dieselelektrischen Antrieben sind alle elektrischen Anlagenteile binnenbords untergebracht und Moto- ren, Getriebe und Antriebswellen in einer Fluchtlinie ausge- richtet. Unbefriedigend sind hierbei auftretende hohe mecha- nische und hydrodynamische Verluste sowie eine im Vergleich zu außenbords angetriebenen Propellern beschränkte Manövrier- fähigkeit. Nachteilig ist außerdem ein verhältnismäßig un- wirtschaftlicher Kraftstoffverbrauch.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen halbeintauch- baren Schwergutfrachter zu schaffen, der eine hohe Kraftstof- feffizienz aufweist und sich durch eine gute Manövrierfähig- keit auszeichnet.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht in einem halbeintauchbaren Schwergutfrachter mit flut-und lenzbaren Boden-und Seiten- tanks zum Be-und Entladen von Frachtgut nach der float-on/ float-off-und/oder roll-on/roll-off-Methode und einer die- selelektrischen Antriebsanlage, die als Hauptmaschinen Die- selmotoren aufweist, die zumindest einen Azimuth-Ruderpropel- ler antreiben, wobei zur Verbesserung der Manövrierfähigkeit eine Querschubeinrichtung im Vorschiff vorgesehen ist und wo- bei die Gleichgewichtslage durch Einbringen von Wasserballast

in obere und untere Tanks bezüglich des Frachtgutes trimmbar ist.

Ein solchermaßen ausgestalteter halbeintauchbarer Schwergut- frachter weist gegenüber bekannten Schiffen dieser Art einen geringeren Kraftstoffverbrauch auf und ist besonders gut ma- növrierbar. Ursächlich hierfür ist zum einen die Verwendung eines Azimuth-Ruderpropellers, der neben einer besonders gu- ten Manövrierbarkeit auch einen besseren Schiffswiderstand ermöglicht. Dies erlaubt ein präzisieres Fahrverhalten, ins- besondere beim Be-und Entladen, und macht die Hilfe von Schleppern daher weitgehend entbehrlich. Zu einer guten Manö- vrierfähigkeit tragen zum anderen die aufgrund der trimmbaren Gleichgewichtslage gute Schiffsstabilität und die Querschub- einrichtung im Vorschiff bei. Indem die Azimuth-Ruderpropel- ler von einer dieselelektrischen Antriebsanlage angetrieben werden, ist eine hohe Kraftstoffeffizienz gewährleistet.

Von besonderem Vorteil ist es, die dieselelektrische An- triebsanlage im Vorschiff anzuordnen, so daß sich hinsicht- lich der Transporteignung des Schwergutfrachters eine opti- mierte Ausnutzung der Schiffsräumlichkeiten ergibt. Die An- ordnung der wesentlichen Anlagenteile im Vorschiff gewährlei- stet eine größtmögliche Variabilität zum Be-und Entladen von Frachtgut auf der auf diese Weise keinen baulichen Beschrän- kungen unterliegenden Transportplattform im Achterschiff.

Von besonderem Vorteil ist es ferner, den Azimuth-Ruderpro- peller durch einen außenbords angeordneten Elektromotor anzu- treiben, der durch eine von den Hauptmaschinen angetriebenen Generator gespeist wird. Die Verwendung von außenbords ange- ordneten Elektromotoren zum Antrieb eines oder mehrerer Azi- muth-Ruderpropeller bietet den Vorteil einer besonders hohen Kraftstoffeffizienz. Diese in der Praxis unter der Bezeich- nung SSP bekannte Antriebstechnologie zeichnet sich ferner durch einen geringen Schiffswiderstand bei den verschieden- sten Schiffsrümpfen aus und bedarf keiner zusätzlichen Küh- lung, da diese durch das den Elektromotor umströmende Wasser

bewirkt wird. Darüber hinaus ist der SSP-Antrieb mit geringen Nutz-und Wartungskosten verbunden.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist der Azimuth- Ruderpropeller als azimuthierender Ruder-Doppelpropeller aus- gebildet. Doppelpropeller sind zwar im Vergleich zu Ein- schraubern mit höheren Anschaffungs-und Wartungskosten ver- bunden, das Vorsehen von zwei Propellern ermöglicht aber, den Propellerdurchmesser kleiner zu wählen mit der Folge, daß der halbeintauchbare Schwergutfrachter mit einem geringeren Tief- gang ausbildbar ist, wodurch sich ein geringerer Kostenauf- wand ergibt. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Er- findung ist auch die Querschubeinrichtung elektrisch ange- trieben, um zu einer kraftstoffeffizienten und kostengünsti- gen Ausgestaltung des Schwergutfrachters beizutragen.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Querschubein- richtung im Vorschiff von einem zentralen Navigationspult im Ruderhaus und von zwei Brücken-Seitenflügeln des halbein- tauchbaren Schwergutfrachters aus steuerbar, um eine größt- mögliche Übersichtlichkeit beim Manövrieren zu gewährleisten.

Hierzu trägt auch bei, wenn gemäß einem weiteren vorteilhaf- ten Merkmal der Erfindung das Fluten und Lenzen der Boden- und Seitentanks von einem Kontrollpult auf der Achternseite des Ruderhauses aus steuerbar ist.

Zweckmäßigerweise sind die Schalt-und Signaltafeln des hal- beintauchbaren Schwergutfrachters in einem schallisolierten Maschinenkontrollraum untergebracht, um den von dem Schiffs- maschinen ausgehenden Schallpegel zu dämpfen. Zu diesem Zweck ist es außerdem vorteilhaft, gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung die Hauptmaschinen mit Schalldämpfern zu versehen.

Um besonders geringe Betriebskosten zu erreichen, sind gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung die Dieselmo- toren mit Schweröl betreibbar, das eine Viskosität von in etwa 3.500 s Redwood aufweist. Zu geringen Betriebskosten trägt ferner bei, wenn gemäß einer weiteren vorteilhaften

Weiterbildung der Erfindung als Hilfsmaschinen Dieselmotoren vorgesehen sind, die mit Marine-Dieselöl betreibbar sind.

Vorteilhafterweise sind die Hilfsmaschinen dabei auf einem schwingungsgedämpften Fundament aufgestellt, so daß sich ein möglichst geringer Geräuschpegel entwickelt.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die Abgaslei- tung der Antriebsanlage beweglich angeordnet, um eine größt- mögliche Variabilität hinsichtlich einer schallgünstigen Lei- tungsführung sicherzustellen. Mit der Erfindung wird weiter- hin vorgeschlagen, daß auf dem Vordeck Ladegeschirr, vorzugs- weise hydraulisch betriebene Schiffskrane, angeordnet sind, so daß zum Be-und Entladen auch die herkömmliche lift-on/ lift-off-Methode angewandt werden kann. Schließlich wird vor- geschlagen, daß zwei Ankerwinden mit Ankerkette auf dem Vor- schiff und eine Ankerwinde mit einem Ankertau auf dem Achter- schiff angeordnet sind, um ein zuverlässiges Drei-Punkt-Fest- machen zu gewährleisten.

Weitere Einzelheiten und Vorteile des Gegenstandes der Erfin- dung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbespieles. In der zugehörigen Zeich- nung zeigen im einzelnen FIG 1 eine Seitenansicht eines halbeintauchbaren Schwergut- frachters ; FIG 2 eine Draufsicht auf den halbeintauchbaren Schwergut- frachter gemäß FIG 1 und FIG 3 eine Seitenansicht eines Azimuth-Ruder-Doppelpropel- lers.

Der in den Figuren 1 und 2 dargestellte halbeintauchbare Schwergutfrachter weist eine Lange aber alles von 156 m auf.

Die Lange zwischen den Loten beträgt 145 m. Das Frachtdeck hat bei einer Lange von 126 m und einer Breite von 32,26 m eine freie Transportfläche von ca. 4.065 m2. Die Seitenhöhe im Bereich des Frachtdecks beträgt 10 m, während der Tiefgang

des halbeintauchbaren Schwergutfrachters bei Konstruktions- Freibord 7,50 m und bei abgesenktem Frachtdeck 19,0 m-ist.

Der halbeintauchbare Schwergutfrachter hat bei Konstruktions- Freibord ein Totgewicht von 18.000 t. Dieses setzt sich zu- sammen aus 2.000 t als Kraftstoff für die Hauptmaschinen die- nendes Schweröl (HFO 380), 172 t als Kraftstoff für die Hilfsmaschinen dienendes Marine-Dieselöl für das eine Ladeka- pazität von ca. 200 m vorhanden ist, 300 t Frischwasser, für das dementsprechend eine Ladekapazität von 300 m'vorhanden ist, 25 t Schmieröl, 20 t Vorräte für die Crew, 20 t Ersatz- teile und 15.463 t Nutzlast. Der mittlere Konstruktionstief- gang beträgt bei diesem Totgewicht in Seewasser mit einer spezifischen Dichte von 1.025 t/m in etwa 7,5 m. Dies ent- spricht dem Tiefgang bei Konstruktions-Freibord.

Der halbeintauchbare Schwergutfrachter weist ferner eine La- dekapazität von ca. 40 m für Schmutzöl und von ca. 5 m'fur Abwasser auf. Auf dem Vorschiff sind oberhalb des Vordecks Unterkünfte für 22 Mannschaftsmitglieder und 16 Passagiere vorgesehen. Auf dem Vorschiff sind weiterhin 3 als Hauptma- schinen dienende Dieselmotoren mit einer Drehzahl von ca.

720 min~l angeordnet. Mit den als 9-zylindrige Reihenmaschinen ausgebildeten Dieselmotoren kann eine elektrische Leistung von jeweils ca. 3.645 kW erzeugt werden. Bei elektrischen Verlusten von ca. 8,7% vom Generator zum Antrieb und ohne Versorgung des Bordsystems kann somit eine Leistung von 8.675 kW bereitgestellt werden.

Der halbeintauchbare Schwergutfrachter ist ferner mit zwei als Dieselmotoren ausgebildeten Hilfsmaschinen für die Strom- erzeugung des Bordsystems ausgerüstet, die mit einer Drehzahl von 720/900 min~ vine Generatorleistung von jeweils 720 kW liefern. Für Aufenthalte im Hafen und Notfälle ist ein drit- ter Dieselgenerator vorgesehen, der eine Drehzahl von 1800 mins un eine Generatorleistung gemäß den Bestimmungen der SOLAS aufweist.

Als Schiffsantrieb dienen zwei Azimuth-Ruder-Doppelpropeller, die mittels außenbords angeordneten Elektromotoren angetrie- ben werden und eine Betriebsgeschwindigkeit von 14 kn erzeu- gen können. Dieser in FIG 3 dargestellte, sogenannte SSP-An- trieb wird durch zwei elektrisch angetriebene Querschubein- richtungen ergänzt, welche die Manövrierfähigkeit und Stabi- lität des Schwergutfrachters verbessern. Versuche ergaben, daß mittels den beiden Querschubeinrichtungen der abgesenkte Schwergutfrachter gegen eine Windkraft von 6 bis 7 Beaufort ohne weiteres präzise gesteuert werden kann.

Zum Befestigen des Frachtguts auf dem Frachtdeck stehen eine Vielzahl von Winden zur Verfügung. Schallschutzmaßnahmen, wie beispielsweise die räumliche Trennung von Maschinenräumen und Unterkünften, Geräuschkapselung der Unterkünfte auf dem Vor- deck oder ein Schalldämpfung für die Hauptmaschinen, gewähr- leisten ergonomische Arbeitsbedingungen. Der halbeintauchbare Schwergutfrachter ist innerhalb von 4 Stunden von dem abge- senkten Tiefgang von 18 m auf einen Tiefgang von 7,50 m an- hebbar, indem mittels Druckluft die Ballasttanks leergepumpt werden. Durch den geringen Verbrauch der Hauptmaschinen von 46,98 mT/24hr kann der halbeintauchbare Schwergutfrachter, der je nach Anwendung auch ein Dockschiff sein kann, bei ei- nem für die Berechnung zugrundegelegten Zeitraum von 360 Ta- gen 34,6 Tage länger unterwegs sein als vergleichbare konven- tionelle Schiffe. Dies bedeutet, daß zu den gleichen Be- triebskosten eine Zusatzfracht transportiert werden kann. Die hohe Kraftstoffeffizienz ist auch darauf zurückzuführen, daß je nach Bedarf nur ein oder zwei Dieselmotoren der Hauptma- schinen am Laufen sind. Damit wird nicht zuletzt auch ökolo- gischen Aspekten Rechnung getragen.