Kedjebåt
En kedjebåt , kedjebogserare eller kedjeskepp var en typ av flodfarkost , som användes under andra hälften av 1800-talet och första hälften av 1900-talet på många europeiska floder, som använde sig av en stålkedja som lades längs flodbädden för dess framdrivning. Kedjan kopplades in med en ångmaskin monterad ombord och gjorde det möjligt för båten att bogsera en sträng av pråmar . I Tyskland kallades en sådan båt på olika sätt som en Kettenschleppschiff , Kettenschlepper , Kettendampfer eller Kettenschiff och i Frankrike som en toueur .
Kedjan höjdes ur vattnet över en bom vid fartygets för och leddes över däck längs fartygets axel till kedjemotorn midskepps. Överföringen av kraft från ångmaskinen till kedjan uppnåddes vanligtvis med en trumvinsch. Därifrån leddes kedjan över däcket till en annan bom i aktern och sänktes ännu en gång i floden. Genom att flytta akterbommen och de två rodren , fram och akter, från sida till sida var det möjligt att byta ut kedjan i mitten av ån igen, även vid flodböjar.
Historia
Kedjebåtsnavigering revolutionerade inlandssjöfarten under den industriella revolutionen under andra hälften av 1800-talet i Europa och ersatte det hittills vanliga transporten av pråmar av dragdjur eller människor. Kedjedriften hos dessa flodbåtar utnyttjade den periodens fortfarande relativt låga kraftfulla ångmaskiner optimalt. Dessutom var båtarna särskilt väl lämpade för det svåra tillståndet för flodnavigering som gällde på den tiden: många floder var grunda eller snabbt strömmande och uteslöt effektivt användningen av hjulångare . Som ett resultat av detta användes kedjebåtar snart på många floder över hela Europa. Men under första hälften av 1900-talet hotades de i allt högre grad av konkurrens från allt kraftfullare hjulångare , något som fick hjälp av kanaliseringen av floder .
De första designerna och tidiga tekniska stadierna i utvecklingen av kedjebåtar ägde rum i mitten av 1800-talet, särskilt i Frankrike. Prototypen för alla senare kedjebåtar på floderna Elbe , Neckar och Main var den franska ångbåten La Ville de Sens , som byggdes av den tyske ingenjören M Dietz omkring 1850 i Bordeaux och trafikerade övre Seine mellan Paris och Montereau . Dess tekniskt mycket avancerade driftprincip och dess tekniska egenskaper anammades av alla senare europeiska kedjeångare.
Design
Skrovet på dessa symmetriskt utformade båtar var nästan i nivå med vattenytan vid fören och aktern. Denna design minskade kraften som behövdes för att lyfta dragkedjan på båtens för och minskade också djupgåendet vid fören. Den större höjden på båten i mitten gjorde det lättare att få plats med ångmaskinen. Denna däcksform - låg vid fören och aktern och högre i mitten - är typisk för alla senare byggda kedjebåtar.
Kedjebåtar gynnades på grunda floder med snabba strömmar. Detta var anledningen till det platta, grunda draget på deras köl. Kedjebåtar optimerade för särskilt grunt vatten hade ett djupgående på endast 40 till 50 centimeter (16 till 20 tum) när de inte är lastade. Även fullastad med kol var deras djupgående bara cirka 70 till 75 centimeter (28 till 30 tum). Detta grunda djupgående möjliggjorde flodtransport även under de torra sommarmånaderna när vattennivån i floder kunde vara mycket låg.
Båtar med kortare kedjor - med längder från 30 till 40 meter (100 till 130 fot) och bredder från 5 till 6 meter (15 till 20 fot) - var mer manövrerbara och väl lämpade för smala floder med många kurvor, till exempel på Saale . Längre farkoster - med längder från 45 till 55 meter (150 till 180 fot) och bredder från 7 till 10 meter (25 till 35 fot) - var mer lämpade för relativt djupa floder som Elbe. Ju djupare en vattenväg var, desto större kraft behövdes för att lyfta den tunga kedjan. Fören på fartyget drogs ner ytterligare. På större båtar är denna effekt mindre.
Själva skrovet var av järn eller trä och tålde lätta stötar med flodbädden. Om den däremot var hålad var skrovet uppdelat invändigt av flera vattentäta skott som hindrade farkosten från att sjunka. Under däck fanns ångmaskinen, kolbunkrarna och besättningsboendet.
I kedjebåtnavigering lades kedjan helt enkelt "lös" på flodbädden för långa sträckor på upp till flera hundra kilometer. Endast dödvikten hos den massiva kedjan, som vägde cirka 15 kilogram per meter (30 lb/yd) eller 15 ton per kilometer (27 ton/mi), och dess naturliga fastsättning på sanden och stenarna i flodbädden gav motstånd, så att kedjebåten och dess fästa pråmar kunde dra sig själva längs kedjan. Vattnet bar vikten av båtarna och pråmarna, medan kedjan bara behövde klara av motorns kraft. Kättingen var endast förankrad i sina två ändar så att båtarna kunde fortsätta att dra sig till slutet av kedjevägen.
Ett problem orsakades av sidledes förskjutning av kedjan. Vid krökar i älven fanns det en tendens att kedjan, som var lagd i en kurva, alltmer drog sig rakt och så rör sig mot insidan av kröken. För att förhindra detta försågs kedjebåtar, fram och akter, med stora, kraftiga roder. Dessa roder hade ibland en längd på över fyra meter och bearbetades med hjälp av styrhjul på däck.
I fören och aktern på båten leddes kedjan längs en bom som räckte långt utanför däcksänden. Detta hindrade kedjan från att träffa de långa rodren. Bommarna var rörliga och kunde svängas i sidled med en handvev. Båten skulle därigenom kunna orienteras i en vinkel mot kedjans riktning. Detta förbättrade också chanserna att byta tillbaka kedjan i mitten av floden.
Bommen var även försedd med kedjeavlyssningsutrustning så att den inte skulle kunna springa iväg i händelse av att kedjan skulle gå sönder. Om kedjefångaren inte var snabb nog att haka i kedjan, skulle den helt enkelt springa iväg och försvinna i floden. Den fick sedan mödosamt lokaliseras med dragankare och bärgas.
Kedjeförare
I den första generationen kedjebåtar körde kedjan över kättingtrummor vid sidan av båten. I snabbt strömmande strömmar eller när det var problem med att lyfta kedjan på grund av nedslamning eller hinder på flodbädden som stora stenar, kunde båten svänga ur kursen markant och lista åt sidan. Som ett resultat, på senare kedjebåtar, var kedjedrivningen alltid placerad på båtens mittlinje.
Trumvinsch
De äldre kedjebåtarna på Elbe, kedjeångarna på Neckar och de tre farkosterna på Main som tillhörde företaget Hessian Mainkette använde en trumvinsch för att överföra kraften. För att säkerställa nödvändig dragkraft på kedjan på drivtrummorna lindades kedjan flera gånger runt två dragtrummor placerade efter varandra i mitten av båten. Kedjan löpte i fyra till fem spår och var växelvis lindad över främre och bakre trumman.
Nackdelen med denna metod var att kedjan ofta gick sönder. Detta inträffade inte bara på grund av överbelastningen av kedjan av pråmtågets längd. Det har beräknats att även om kedjelänkarna slitits ner till hälften av sitt ursprungliga tvärsnitt, skulle denna kraft inte ha lett till ett brott. Problemet låg snarare i att friktionsslitaget på den främre dragtrumman var mycket tyngre än på den bakre. Och när diametrarna på de två trummorna blev ojämlika, lindades mer kedja runt eftertrumman än vad som kunde hanteras av den främre. Detta kunde ge spänningar både på trummorna och mellan dem som var så stora att kedjelänkarna inte kunde stå emot dragbelastningen och deras brottgräns överskreds.
Denna effekt blev ännu mer uttalad om kedjan blev vriden, t.ex. kedjan drogs åt sidan eller hade till och med bildat knutar. Detta ökade svängradien med upp till 25 %, varvid kedjans elasticitetsgräns på 5 % nåddes.
Överföringen av dragkraften från trummorna till kedjan uppnåddes endast genom friktion. Om det bildas frost eller is kan kedjan glida. I sådana händelser hälldes hett vatten över faten.
Ett annat problem med trumvinschar var den relativt stora kedjan – 30 till 40 meter (100 till 130 fot) – som måste lindas flera gånger runt de två trummorna. Om kedjebåten bara användes för att dra pråmar uppströms, kunde den inte bara minska mängden kätting som behövs för trummorna på vägen tillbaka, annars skulle överskottskedjan efter en viss tid hopa sig i spetsen av driftsektionen och det skulle inte vara något slack i början. För att försöka undvika detta problem bar kedjebåten alltid motsvarande del av kättingen med sig nedströms och släppte den i början av kedjevägen. Som ett resultat var det en kontinuerlig rörelse av kedjan, vilket gjorde kontrollen svårare i farligare delar av floden, som forsar . Speciellt förstärkta kedjesektioner som användes medvetet rörde sig kontinuerligt uppströms. Även att tillfälligt kasta kedjan när två kedjebåtar möttes var relativt svårt på grund av de många lindningarna av kedjan runt de två trummorna.
Många av kedjeångarna utan egna hjälpmotorer hade olika utväxling för att röra sig uppströms och nedströms. Vid färd uppströms var den designad för högre dragkraft; vid färd nedströms var den konstruerad för högre hastighet.
Kedjegrepp-hjul
Kedjegrepphjulet ( Kettengreifrad ) designades i maj 1892 av Ewald Bellingrath, generaldirektören för det tyska Elbe-rederiet, Kette , i Übigau , för att övervinna problemet med ständiga kedjebrott. Denna enhet användes i olika kedjefartyg på Elbe såväl som de åtta kedjebåtarna från Royal Bavarian Chain Boat Company på floden Main. Tanken med mekanismen var att använda bara en trumma eller ett hjul för själva drivningen och att inte linda kedjan runt den flera gånger, utan att bara linda den delvis över hjulet (diagram 1). Designen var tänkt att koppla in kedjan säkert utan att låta den glida. Det var också tänkt att fungera med olika kedjetjocklekar och längder av kedjelänkar, och oberoende av deras orientering (t.ex. vinklad eller på sidan). Även om en knut bildades i kedjan var designen tänkt att svara utan problem.
Kedjan var inkopplad i transmissionsområdet av många rörliga sidostift som hakade fast kedjan från vänster och höger sida (diagram 2). Kritiker var till en början oroliga för att de många enskilda rörliga komponenterna i "fångaren" snabbt skulle slitas. Denna rädsla mildrades dock av en tre år lång rättegång som inleddes i maj 1892. Tvärtom, genom att använda en fångare, förbättrades kraftöverföringen så att fler pråmar kunde dras i ett snöre. Som en följd av detta var alla nya kedjebåtar byggda av Kette i Übigau utrustade med fångare.
På floden Main byttes kedjegreppshjulen ut mot trumvinschar igen 1924, eftersom de första var för benägna att misslyckas.
Elektromagnetisk trumma
Ett annat försök att minska frekvensen av kedjebrott och rörelsen av kedjan i floden kom från Frankrike och introducerades i november 1892 på Nedre Seine nära Paris . Dess uppfinnare, de Bovet , utvecklade en teknik för att öka friktionen på transmissionstrumman med magnetisk kraft. Även här var kedjan bara lindad tre fjärdedelar av dragtrumman. Ingreppet av kedjan på dragtrumman uppnåddes av magnetisk kraft skapad av elektromagneter som var inbyggda i den. Den elektriska strömmen som behövdes för detta genererades av en egen motor och en ca. 3 hk dynamo .
Den magnetiska kraften var tillräcklig, trots den korta längden för vilken kedjan lindades runt trumman, vid ett försök med en gammal 9 kg/m (18 lb/yd) kedja för att generera en dragkraft på cirka 6 000 kilogram-kraft ( 13 000 lbf).
Hjälpmotorer
Förutom huvudmotorn för att dra kedjan hade de flesta av de senare kedjebåtarna en hjälpmotor. Detta gjorde att båtar kunde köras utan att man behövde använda kedjan och användes främst när man färdades nedströms. Restiderna nedströms reducerades således på grund av de högre båthastigheter som kunde uppnås och eftersom det inte längre var nödvändigt att följa det tidskrävande och komplicerade passerandet när båtar som färdades i motsatta riktningar på samma kedja stötte på varandra. Dessutom skonade det slitage på kedjan.
Vattenturbiner
.svg)
.svg)
.JPG)
introducerades kedjebåtar med Zeuner- vattenturbiner på Elbe. De var en föregångare till dagens hydrojetframdrivningssystem . Förutom snabbare nedströms körtider, möjliggjorde hjälpmotorn även styrkorrigeringar under kedjeoperationer och förenklade svängmanövrar. Vattenturbiner användes på flera kedjebåtar på Elbe och på de bayerska kedjebåtarna på Main .
Vatten sögs in genom två rektangulära intag i sidan av kedjeångarens skrov. Den flödade sedan genom turbinen inuti skrovet. Turbinen accelererade vattnet och tvingade det genom de bakåtvända utloppen i sidan av skrovet. De utströmmande vattenstrålarna drev båten framåt (övre diagrammet i höjdvyn). För att vända färdriktningen svängdes vändelementet runt så att vatten tvingades i motsatt riktning (nedre diagrammet på höjdvyn). Turbinens pumpriktning var alltid densamma, oavsett.
Dessa andra generationens kedjeångare var utrustade med två av dessa vattenturbiner, som fanns på babords och styrbords sida . Under en svängmanöver rann vattnet framåt på ena sidan och bakåt på den andra för att rotera båten.
Skovelhjul och skruvpropellrar
På Donau kunde kedjefartyg inte resa nedströms på kedjan på grund av starka strömmar. Om kedjebåten tvingades stanna plötsligt, till exempel till följd av ett kedjebrott, fanns det en reell risk att pråmarna baktill skulle köra in i de framtill och orsaka en sjöfartsolycka. De hade därför stora, sidomonterade skovelhjul som hjälpframdrivning för nedströmsfärden som drevs av motorer med en effekt på 300–400 hk.
Den tredje typen av hjälpframdrivning var skruvpropellern . Denna typ av hjälpsystem användes av vissa farkoster på Donau för nedströms resor för att möjliggöra bogsering av pråmar även i den riktningen.
Se även
Kedjebåtsnavigering – Uppströms dragning av pråmar med en båt som går uppströms på en kedja i floden
Litteratur
- Sigbert Zesewitz, Helmut Düntzsch, Theodor Grötschel: Kettenschiffahrt . VEB Verlag Technik, Berlin, 1987, ISBN 3-341-00282-0
- Kettenschleppschiffahrt . I: Otto Lueger: Lexikon der gesamten Technik und ihrer Hilfswissenschaften , Vol. 5, 2:a avslutade reviderade upplagan, Deutsche Verlagsanstalt: Stuttgart und Leipzig, 1907, s. 460–462 zeno.org
- Georg Schanz: "Studien über die bay. Wasserstraßen Band 1, Die Kettenschleppschiffahrt auf dem Main", CC Buchner Verlag, Bamberg, 1893 ( digitaliserad text från biblioteket för seminariet för ekonomisk och social historia vid universitetet i Köln )
- Theodor Grötschel och Helmut Düntzsch: Betriebsmittelverzeichnis der KETTE – Deutsche Elbschiffahrts-Gesellschaft . I: Ewald Bellingrath: Ein Leben für die Schiffahrt , Schriften des Vereins zur Förderung des Lauenburger Elbschiffahrtsmuseums eV, Vol. 4, Lauenburg, 2003
- Carl Victor Suppán: Wasserstrassen und Binnenschiffahrt . A. Troschel: Berlin-Grunewald, 1902, Sektion: Dampfschiffahrt . ( Ketten- und Seiltauer . s. 261/262, Tauereibetrieb . s. 262–265, Auf- und Abnehmen der Kette . s. 265, Kettenrolle mit Fingerlingen . s. 266, Elektrische Kettenrolle . s. 266, Vor- und Nachthe der Tauerei . s. 266–269, Versuche mittels endloser Kette . s. 269/270)
externa länkar
- Video av en resa på en elektrisk kedjebåt genom tunneln i Riqueval , hämtad 15 november 2010
- Forum med många gamla fotografier av kedjebåtar från Frankrike (franska), hämtat 12 juli 2013
|
Moderna handelsfartyg
| ||
|---|---|---|
| Översikter |  |
|
| Torrlast | ||
| Tankfartyg | ||
| Passagerare | ||
| Stöd | ||
| Andra typer | ||
| Relaterad | ||