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Stossschutzvorrichtung für Schleusentore u. dgl.
Es ist bekannt, für Schleusentore, insbesondere Stemmtore, Stossschutzbalken etwa in der Höhe des obersten Stemmriegels bzw. in der Höhe des Fusssteges anzuordnen. Die Lagerung des Stosssehutzbalkens auf dem Tor erfolgt so, dass ein in Richtung auf das Tor zu fahrendes Schiff den waagrecht verschieblichen Stossschutzbalken in Richtung Unterwasser um ein festgelegtes Mass gegen einen federnden Widerstand drückt, wobei eine Bremswirkung stattfindet und somit nur noch ein Teil des Stosses auf die oberen Partien des Tores übertragen und in das Mauerwerk weitergeleitet werden muss.
Da der Bremswiderstand des Stossschutzbalkens durch Federn erzeugt wird, welche eine nahezu lineare Federcharakteristik aufweisen, ergibt sich bei dieser Lösung eine ungünstig hohe Restbeanspruchung auf das Tor, wenn der Schiffsstoss gro- sser ist als das Arbeitsvermögen der Federn.
Ein bekannter Vorschlag sieht weiterhin vor, den beispielsweise als Fachwerkträger ausgebildeten Stossschutzbalken durch Rollen so zu führen, dass er eine Parallelbewegung in Richtung Schleusenachse ausführt, gleichgültig, ob die Stosskraft des Schiffes in der Mitte des Balkens oder aussermittig erfolgt. Im letzteren Falle wird das Exzentrizitätsmoment überdie Führungsorgane in Form eines Kräftepaares im Stossbalken aufgenommen, welcher als Folge hievon zusätzlich belastet wird und schwerer ausgebildet werden muss.
Diese den bekannten Vorschlägen anhaftenden Nachteile zu beheben, ist Aufgabe der Erfindung. Sie besteht im wesentlichen darin, dass sich der Bremsbalken unter Zwischenschaltung von FlüssigkeitsBremszylindern, die durch zwei kreuzweise geführte, in die Zylinderräume vor und hinter dem Kolben mündende Rohrleitungen miteinander verbunden sind, auf dem Tor gelenkig abstützt. Zweckmässig werden die Kolbenstangen der Bremszylinder an den freien Enden des Balkens gelenkig befestigt, die sich ihrerseits gegen feste Lager am Tor abstützen. Auf diese Weise wird der Gleichlauf des in waagrechter Ebene in Schleusenlängsrichtung verschieblichen Bremsbalkens unter Vermeidung der Nachteile der bekannten Einrichtungen gewährleistet.
In der Zeichnung ist in Fig. 1 ein auf einem Stemmtorflügel gelagerter Bremsbalken mit Federpaket bekannter Bauart und in Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung jeweils im Grundriss schematisch dargestellt. Fig. 3 - 5 zeigen Kräftediagramme.
Der in Fig. 1 dargestellte Bremsbalken 1 stützt sich an seinen freien Enden mittels der Federpakete 2 in den Lagern 3 in Schleusenlängsrichtung 4 am Tor 5 ab. Eine in der Ebene des Stossbalkens angreifende Stosskraft P lässt sich in die Komponenten P und P2 zerlegen. Da die in die Schleusenlängsrichtung 4 fallende Komponente P exzentrisch zur Mitte des Bremsbalkens angreift, muss das Exzentrizitätsmoment durch ein Kräftepaar p aufgenommen werden, das über die Lagerpunkte 6 auf den biegesteif, als Fachwerkbalken für die Aufnahme dieser Kräfte ausgebildeten Bremsbalken wirkt, wodurch eine parallele Be- wegung des Bremsbalkens, also ein Gleichlauf, erzwungen wird.
Die erfindungsgemässe Ausbildung des Bremsbalkens zeigt Fig. 2. An den freien Enden des Balkens 1 ist je eine Kolbenstange 7 der flüssigkeitsgefüllten Zylinder 8, die sich ihrerseits an den festen Lagern 3 am Tor 5 abstützen, gelenkig befestigt. Die oberen und unteren Zylinderräume der beiden Bremszylinder sind durch zwei kreuzweise geführte Flüssigkeitsleitungen 9,10 miteinander verbunden. Die wirksamen Kolbenflächen vor und hinter den Kolben sind mittels der durchgehenden Kolbenstange 7 gleich gross gestaltet, so dass auch die bei einer Bewegung verdrängten Flüssigkeitsmengen in den Zylinderräumen die gleichen sind.
Bei dir bisher bekannten Ausbildung des Bremsbalkens mittels Federn gemäss Fig. 1 ergibt sich das in
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Kraft ist mit P, der Weg mit s bezeichnet. Die eingeschlossene Dreieckfläche stellt die abbremsbare Energies eines mit der Geschwindigkeit v auftreffenden Schiffes von der Masse m dar. Die erfindungs- gemässe tösung, die sich gemäss Fig. 2 der Flüssigkeits-Bremszylinder bedient, führt zu einem KraftWeg-Diagramm gemäss Fig. 4, wonach die gleiche Bremsarbeit bei nur halb so grosser Endkraft P geleistet wird. Die Endkraft P wirkt auf das Tor und wird von diesem auf das Mauerwerk übertragen, so dass hienach also auch das Tor und die Mauerwerksverankerung dimensioniert werden müssen.
Dem Vorteil der geringen auf das Tor und Mauerwerk wirkenden Endkraft steht jedoch zunächst noch der Nachteil einer zu Beginn der Bremsbewegung gleich grossen Kraft wie der Endkraft gegenüber, was ein weiches Auftreffen des Schiffes und eine sanft ansteigende Bremswirkung verhindern würde.
In weiterer Ausbildung der Erfindung kann aber, wie Fig. 5 erkennen lässt, ein Kraft-Weg-Diagramm, d. h. eine solche Charakteristik für den Bremsvorgang, erzeugt werden, welche zwischen den Charakteristiken der Fig. 3 und 4 liegt und die Nachteile derselben vermeidet. Diese erstrebenswert Charakteristik gemäss Fig. 5 wird in einfacher Weise durch die Anordnung der Schablone 11 (Fig. 2) erzielt, welche mit dem Bremsbalken 1 verbunden ist und sich mit diesem zwangsweise bewegt und die Vorspannung eines Federventils 12 in Abhängigkeit von dem vom Bremsbalken zurückgelegten Weg regelt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Stosssehutzvorrichtung für Schleussentore u. dgl., bestehend aus einem in waagrechter Ebene in Schleusenlängslichtung im Gleichlauf verschieblichen, als Biege- oder Fachwerkträger ausgebildeten Bremsbalken, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Balken (1) unter Zwischenschaltung von FlüssigkeitBremszylindern (8), die durch zwei kreuzweise geführte, in die Zylinderräume vor und hinter dem Kolben mündende Rohrleitungen (9, 10) miteinander verbunden sind, auf dem Tor (5) gelenkig abstützt.