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Antrieb eines Schleusentores, Wehrverschlusses od. dgl.Verschlußkörpers
Die Erfindung bezieht sich auf den Antrieb eines Schleusentores, Wehrverschlusses
od, dgl. Verschlußkörpers mittels eines aus Antriebskurbel, angetriebener Kurbel
und diese gelenkig verbindender Schubstange bestehenden Gelenkviereckes, dessen
angetriebene Kurbel den anzutreibenden Verschlußkörper bildet oder mit diesem fest
verbunden ist.
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Derartige Antriebe für Verschlußkörper sind bereits in zwei verschiedenen
Ausführungsformen bekannt, die sich hauptsächlich durch die Art der Kraftquelle
und deren Verbindung mit der Antriebskurbel unterscheiden. Bei der einen bekannten
Ausführungsform ist die Antriebskurbel als Teil einer mit einer Verzahnung versehenen
Scheibe ausgebildet, die um eine zur Drehachse des Verschlußkörpers parallele Achse
drehbar ist, wobei mit der Verzahnung ein Ritzel zusammenwirkt, welches von einem
Motor an sich beliebiger Bauart angetrieben ist. Bei der anderen bekannten Ausführungsform
ist an der Antriebskurbel die Kolbenstange eines aus Zylinder und in diesem längsverschiebbaren
Kolben bestehenden 'hydraulischen Antriebs artgelenkt. Den .beiden beschriebenen
bekannten Ausführungsformen haftet der Nachteil an, daß ein verhältnismäßig großer
Raumbedarf für den Antrieb erforderlich ist. In beiden Fällen sind außerdem mehrere
stark einer Verschmutzung- ausgesetzte gegeneinander bewegliche Teile vorhanden,
nämlich einerseits die Scheibe mit der-Verzahnung und das zugehörige Ritzel und
andererseits die Kölbenstange, die an einem' Ende des Zylinders dichtend durch dessen
Verschlußplatte hindurchgeführt ist. '.
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:Schließlich ist es .auch-bekannt, Schleusentore durch hydraulische
Drehkolbenmotore anzutreiben, "und zwar derart, daß das Schleuseriför unmittelbar
mit dem drehenden. Teil' des Drehkolbenmotors verbunden ist. Bei einer derärtigeri
:Anordrtiing muß, dez' Drehkolbenmotor das volle Drehmoment, das zum Bewegen des
Schleusentores erforderlich ist, auch bei Beginn und Ende des Bewegungsvorganges
aufbringen,.. Außerdem treten bei einer solchen Anordnung ungünstige Bedingungen
für die Dichtung des Schleusentores auf, sofern nicht der Drehkolbenmotor oberhalb
der Oberkante des Schleusentores angeordnet ist, was einen zusätzlichen Bauaufwand
erfordert.
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Die Erfindung bezweckt die Beseitigung der vorgenannten Nachteile,
wobei insbesondere ein geringerer Raumbedarf erreicht, die Anzahl der einer Verschmutzung
ausgesetzten Teile verringert und eine günstige, den Antriebsmotor schonende Übertragung
des Antriebsmomentes auf den Verschlußkörper erzielt werden sollen. Bei einem Antrieb
der eingangs genannten Art besteht die Erfindung darin, daß ein Drehkolbenmotor
derart als Kraftquelle angeordnet ist, daß seine Achse mit der Schwenkachse der
Antriebskurbel zusammenfällt und sein drehender Teil reit letzterer fest verbünden
ist.
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Besonders zweckmäßig ist eine weitere Ausgestaltung der Erfindung
derart, -daß der Drehkolben des Drehkolbenmotors raumfest, z. B. in dem Uferbauwerk,
und das Gehäuse drehbar gelagert sind. Bei einer derartigen Ausbildung des erfindungsgemäßen
Antriebs bestehen besonders günstige Möglichkeiten für das Befestigen der Antriebskurbel
an dem drehenden Teil des Drehkolbenmotors. Außerdem sind besonders günstige Bedingungen
für die Dichtungen an den sich gegeneinander drehenden Bauteilen des Drehkolben
motors gegeben.
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Besonders vorteilhaft ist ferner eine derartige Ausbildung des -erfindtingsgemäßeh
Antriebes, daß der Winkelweg der Antriebskurbel.' des Gelenkviereckes größer, vorzugsweise@doppelt
so groß ist als der Winkelweg der-arigetriebenen'Kurbel: Da der erforderliche Winkelweg'voil@Verschlüßl@örgern;
ivie z.: B:.Schleirsen toren und Wehrverschlüssen, selten 90° überschreitet, es
aber ohne weiteres möglich ist, Drehkolbenmotore für- einen Winkelzug von annähernd
180'° zu bauen, wird durch eine derartige Übersetzung bei gleichem Verschlußkörper
das von dem Drehkolbenmotor aufzubringende Drehmoment wesentlich kleiner gehalten
werden können als es erforderlich wäre, wenn der Drehkolbenmotor unmittelbar mit
dem Verschlußkörper verbunden wäre.
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Weiterhin kann durch eine günstige Ausbildung des Gelenkviereckes
das maximale, von dem Drehkolbemnotor aufzubringende Drehmoment verringert werden,
wenn die Ausgangswinkellagen und die Längen der Glieder des Gelenkvierecks derart
aufeinander abgestimmt werden, daß die zwischen Drehkolbenmotor und Verschlußkörper
auftretende Übersetzung dem bei der jeweiligen Lage des Verschlußkörpers diesen
belasteten Moment entsprechend angepaßt wird.
Schließlich ist noch
eine solche Gestaltung des erfindungsgemäßen Antriebs von besonderem Nutzen, bei
der in der Schlußstellung des Verschlußkörpers die Achse des Drehkolbenmotors und
die beiden Gelenke, die die Schubstange mit der Antriebskurbel und der angetriebenen
Kurbel verbinden, zumindest angenähert in einer Geraden liegen. Dadurch wird der
Drehkolbenmotor in der Schlußstellung des Verschlußkörpers von der auf letzterem
ruhenden Belastung weitestgehend entlastet.
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Die Zeichnungen zeigen als Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes
zwei über jeweils ein Gelenkviereck angetriebene Verschlußkörper, und- zwar zeigt
Fig. 1 das Haupt einer Schleuse mit zwei gegeneinander klappbaren Schleusentoren,
die über jeweils ein Gelenkviereck von jeweils einem Drehkolbenmotor angetrieben
werden in Draufsicht, Fig. 2 in Seitenansicht eine durch einen Drehkolbenmotor über
ein Gelenkviereck angetriebene Stauklappe.
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In Fig. 1 sind mit 1 die beiden Schleusentore bezeichnet, die in Gelenken
2 schwenkbar gelagert sind. An den Schleusentoren 1 sind Gelenke 3 fest angeordnet.
An der Seitenwand 9 der Schleusenkammer 10
ist ein Drehkolbenmotor
angebracht, dessen auf der Achse 8 sitzender Drehkolben fest mit der Schleusenseitenwand
9 verbunden ist. Das Gehäuse 7 des Drehkolbenmotors ist um die Achse 8 schwenkbar
und fest mit einem Kurbelarm 5 verbunden, der seinerseits über ein Gelenk 6 mit
der Schubstange 4 verbunden ist, die mit ihrem anderen Ende in dem Gelenk 3 angelenkt
ist. Wird der Drehkolbenmotor derart mit Druck beaufschlagt, daß das schwenkbare
Gehäuse-7. aus -der gezeichneten Lage heraus in Richtung des Pfeiles il schwenkt,
so wird durch die mit dem Gehäuse 7 fest verbundene Kurbel 5 über die Schubstange
4 das Schleusentor 1 geöffnet. Die Gelenke 2, 3, 6 und die Achse 8
bilden also zusammen mit der Seitenwand 9 der Schleusenkammer als Festteil, einem
Teil des Schleusentores 1, der Schubstange 4 und der Kurbel
5
ein Gelenkviereck, das derart ausgelegt ist, daß bei einer Schwenkung der
Kurbel 5 um etwa 110° das Schleusentor 1 um etwa 80° geschwenkt wird und
in geschlossener Stellung des Schleusentores 1 das Gelenk 6 annähernd in der Verbindungslinie
zwischen dem Gelenk 3 und der Achse 8 liegt, so daß das Schleusentor
durch die Kurbel 5 und die Schubstange 4 in dieser Lage verriegelt
wird.
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In Fig. 2 ist mit 12 eine Stauklappe bezeichnet, die in einem
Gelenk 13 an der Wehrsohle 14 gelagert ist. An der Seitenwand
15 des Wehres ist ein Drehkolbenmotor 16 gelagert, der eine Kurbel
17 antreibt. Die Schubstange 18 ist einerseits durch ein Gelenk 19 mit der
Stauklappe 12 und andererseits durch ein Gelenk 20 mit dem. Kurbelarm 17 verbunden.
Die Bewegungen der Stauklappe 12 werden durch den Drehkolbenmotor 16 über
die Kurbel 17 und die Schubstange 18 bewirkt. Dabei ist in der tiefsten
Lage der Stauklappe 12 das Gelenk 19 so weit der Kurbel 17 genähert, daß die durch
die Wasserauflast auf der Staukappe 12 verursachte Kraft nur ein relativ geringes
Drehmoment auf den Drehkolbenmotor 16 ausübt, so daß umgekehrt der Drehkolbenmotor
16 nur ein geringes Moment zu überwinden hat, wenn er die Stauklappe 12 aus ihrer
tiefsten Lage anheben soll. In der höchsten Lage der Stauklappe 12 ist das Gelenk
20 sehr dicht an die Verbindungslinie zwischen dem Gelenk 19 und dem Drehkolbenmotor
16 angenähert, so daß die Stauklappe 12 durch die Kurbel 17 und die Schubstange
16 angenähert verriegelt ist.