DE19909250A1 - Stoßschutzeinrichtung für Schleusen - Google Patents
Stoßschutzeinrichtung für SchleusenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Stoßschutzeinrichtung für Schleusen mit einem als
Balken ausgebildeten Fangglied zur Aufnahme von Stoßkräften eines Schiffes,
eine Bremsvorrichtung zum Abblocken genetischer Energie des Schiffes nach
Art eines Hydraulikzylinders, Mitteln zur Überleitung der Stoßkräfte auf die
Bremseinrichtung und Mitteln zur Entfernung des Balkens aus dem
Fahrwasser des Schiffes sowie die Verwendung eines Stoßdämpfers für eine
Stoßschutzeinrichtung.
Die zunehmende Verkehrsbelastung der Binnenwasserstraßen mit größeren
und schnelleren Schiffseinheiten führt zu einer verstärkten Gefährdung der
Schleusentore, die durch einlaufende und nicht rechtzeitig zum Halten
gebrachte Schiffe in zunehmendem Maße angefahren werden. Die Gefahr ist
besonders bei Einfahrten von Oberwasser groß. Beim Einlaufen vom
Unterwasser her ist die Gefahr der Torbeschädigung in geringerem Maße
gegeben, da der Wasserdruck gegen die Tore wirkt. Außerdem sind für diesen
Fall die Einfahrwiderstände wegen der geringeren Wassertiefe größer.
Die Schwere der Havarien hat nachweislich im Laufe der Jahre zugenommen
und die dadurch bedingten Betriebsunterbrechungen an Schleusen von jeweils
einigen Tagen bis zu mehreren Wochen führen besonders bei Wasserstraßen
mit Einzelschleusen zu ernsten Behinderungen und Ausfällen für die Schiffahrt.
Die Toranfahrungen können folgende Ursachen haben:
- - Fehler beim Abstoppen des Fahrzeuges in der Schleuse
- - Fehler beim Bedienen der Schleuseneinrichtungen
- - Fehler beim Festmachen und sonstigen Unachtsamkeiten
- - Versagen der Schleuseneinrichtungen
- - Versagen der Trossen
Die Auswertung statistischer Unterlagen des Bundesverkehrsministeriums
führten zu dem Ergebnis, daß etwa 60% aller Torhavarien auf menschliches
Versagen zurückzuführen sind. Aus diesen Gründen sind behördliche
Maßnahmen getroffen worden, um Havarien möglichst auszuschließen.
Stoßschutzeinrichtungen sollen Schleusentore vor Beschädigungen durch
nicht rechtzeitig anhaltende Schiffe schützen und so Schiffahrtssperrungen und
teure Reparaturen an den Schleusentoren oder gar Umweltkatastrophen
vermeiden. In der DE-Vornorm 19 703 vom Juli 1993 werden Grundsätze für
die Sicherungsanlagen in Schleusen der Binnenschiffahrtsstraßen festgelegt.
Das Untertor der Schleuse soll kammerartig eine Stoßschutzeinrichtung als
Schutz gegen Anfahren des Tores erhalten. Die Höhe der
Stoßschutzeinrichtung über Oberwasser richtet sich nach den auf der
Wasserstraße verkehrenden Schiffen. Eine solche Stoßschutzeinrichtung soll
so ausgebildet sein, daß das voll beladene Schiff nicht unter die Konstruktion
gleiten und das leere Schiff mit flachem unterschnittenen Bug nicht auf die
Stoßschutzeinrichtung aufsetzen kann. Bei wechselnden Wasserständen sind
höhenverstellbare Stoßschutzeinrichtungen vorgesehen. Gleichfalls ist das
Arbeitsvermögen der Einrichtung unter Berücksichtigung der
Bewegungsenergie der auftreffenden Schiffseinheit und der
Auftreffgeschwindigkeit des Schiffes festgelegt. Das Arbeitsvermögen ist mit 1
Nm, die Auftreffgeschwindigkeit mit 1,1 m/s anzusetzen und ist vollständig von
den Dämpfungselementen der Stoßschutzeinrichtung, z. B. Hydraulikzylinder,
Elastomerpuffer aufzunehmen.
Aus der Praxis bekannte Schleusensicherungssysteme weisen als Fangglied
entweder Seile oder Balken oder beides in Kombination auf. Im folgenden
werden nur noch Systeme mit Balken als Stoßschutz betrachtet. Der Stand der
Technik hat wesentliche Nachteile:
- - komplizierte Mechanik bzw. Hydraulik; dadurch wird die Unzuverlässigkeit und Störanfalligkeit erhöht;
- - der Schiffsstoß wird durch gerade wirkende Kräfte nicht optimal abgefangen; es sind aufwendige Widerlager erforderlich oder die Tore der Schleuse können bei starken Stößen wegen der Kopplung mit den Balken beschädigt werden;
- - es wirken enorme Querkräfte, die einen aufwendigen Baukörper erforderlich machen;
- - es müssen längere Bremswege einkalkuliert werden (ca. 4 m), die die Nutzung der Schleusenkammerlänge einschränken;
- - hoher Wartungsaufwand.
Aus der DE-OS 16 34 107 ist eine Stoßschutzeinrichtung mit hoher
Energievernichtung für Schleusentore bekannt, deren in Richtung der
Schleusenachse beweglicher, in waagerechter Ebene geführter Stoßbalken auf
ein hydraulisches Dämpfungsmittel wirkt, welches die Energie des
Schiffsstoßes in Zusammenarbeit mit Überdruckventil und hydro
pneumatischem Speicher vernichtet. Der Stoßbalken ist an seinen beiden
Enden angeordneten hydraulischen Zylindern gelenkig verbunden, deren
Drücke durch je ein Überdruckventil gesteuert werden, wobei der
Öffnungsdruck des Überdruckventils bei einem außermittigen Auftreffen des
Schiffes und dadurch erfolgender Schrägstellung des Stoßbalkens durch
mechanische oder hydraulische Mittel so eingestellt wird, daß die Kolbenkräfte
der hydraulischen Zylinder den an den Enden des Stoßbalkens wirkenden
Kräften entsprechen. Dazu ist eine komplexe Steuerung der an den beiden
Dämpfungseinrichtungen angeordneten Überdruckventilen erforderlich. Da die
beiden Systeme an beiden Seiten des Balkens nicht miteinander verbunden
sind, wird versucht, durch Anlenkung von mehreren Zylindern an jeder Seite
das System über die beim Auftreffen des Schiffes unterschiedlich wirkenden
Hebelkräfte in der Waage zu halten.
Die Hydraulikzylinder sind untereinander gekoppelt und letztlich über einen
Zylinder an der Schleuseninnenwand montiert. Dadurch ist nicht zu vermeiden,
daß die Schleuseninnenwand sehr stark belastet wird und eine Reparatur
großen Schwierigkeiten begegnet. Zudem ist die Ausführung der
Führungsgelenke für die Hydraulikzylinder kompliziert und das Gesamtsystem
wartungsaufwendig.
Aus der DE-OS 27 28 704 ist eine Stoßschutzvorrichtung für Schleusentore mit
einem quer über die Schleuse gelegenen und mit einer Fangeinrichtung
ausgerüsteten Balken und stoßaufnehmenden Mitteln bekannt, wobei die
stoßaufnehmenden Mittel, z. B. ein Seil und Hölzer am Balken mit quer zur
Schleusenwand verlaufenden Wirklinie befestigt und an beiden Seiten mit der
Fangeinrichtung operativ verbunden sind, wobei die Fangeinrichtung im
wesentlichen aus einem vor dem Balken angeordneten Seil besteht, welches
längs des Balkens frei ausgespannt ist und auf der Rückseite des Balkens mit
impulsvernichtenden Hydraulikzylindern versehen ist. Der Balken selbst ist in
als Abreißschemel bezeichneten Elementen schwenkbar in der
Schleusenwand
verankert, wobei bei sehr hohen Stößen die Verbindungselemente zwischen
Balken und Kammerwand sich auskoppeln, so daß der Balken keinen Kontakt
mehr mit der Kammerwand hat. Dabei besteht die eigentliche Fangeinrichtung
im wesentlichen aus einem Seil, wobei der Balken nur die Zugverbindung
zwischen dem linken und dem rechten Ende des Seiles darstellt und die
Reaktionskräfte der Dämpfungsmittel aufzunehmen hat. Da das Seil bei einem
größeren Stoß direkt am Balken anliegt, ist eine gleichmäßige Verteilung der
Kräfte nicht möglich und es besteht die Gefahr, daß der Balken einseitig
überlastet wird und seinem Widerlager herausgleitet.
Schließlich ist aus der DE-OS 20 41 083 eine Stoßschutzeinrichtung für
Schleusentore, speziell für Hub- und Senktore unter Verwendung von
Stoßbalken als stoßaufnehmende Mittel bekannt, bei denen die
aufgenommene Stoßenergie durch Drosselung in Hydrozylindern oder durch
Reibelemente vernichtbar ist, wobei diese Balken mit den Toren verbunden
sind und in Stoßrichtung nachgeben können und die energievernichtenden
Mittel mit festen Konstruktionsteilen auf dem Schleusenmauerwerk kuppelbar
sind. Diese energievernichtenden Teile können Hydrozylinder sein.
Nachteil bei diesen Systemen ist die Kopplung des stoßaufnehmenden Mittels
mit dem Schleusentor wodurch erhebliche Kräfte in das Schleusentor und
dessen Widerlager eingeleitet werden können. Die Führung des Stoßbalkens
geschieht durch eine entsprechende Lagerung auf dem Schleusentor und ist
gegen eine Schiefstellung oder einen asymmetrischen Aufprall entsprechend
empfindlich.
Schiffe und andere Massen beinhalten eine mit dem Quadrat der
Geschwindigkeit wachsende kinetische Energie. Beim Abbremsen dieser
Massen treten Kräfte auf, die sich mit dem Energiegehalt erhöhen.
Um diese zerstörerischen Kräfte auszuschalten werden vielfach Dämpfer auf
Gummi-, Feder- oder Luftpufferbasis eingesetzt, die aber nicht befriedigen, da
sie Energie nur speichern, eine progressive ansteigende Verzögerungskraft mit
hoher Spitze entwickeln und nur eine geringe oder gar keine Regulierung
zulassen. Auch hydraulische Bremszylinder üblicher Bauart bringen nicht den
gewünschten Erfolg, da sie beim Aufprall der Masse schlagartig eine hohe
Gegenkraft entgegensetzen, wodurch die Arbeitsweise sehr hart und die
Schiffsbeanspruchung außerordentlich hoch ist.
Aus dem Prospekt "Industriestoßdämpfer" ACE Stoßdämpfer GmbH,
Langenfeld, DE, 6/97 sind Hydraulikzylinder bekannt, die als Stoßdämpfer
verwendet werden, wobei durch Belastung der Kolbenstange Hydrauliköl
verdrängt und von einem Absorberelement aufgenommen wird. Innerhalb
vorwählbarer Bauarten/Belastungsbereiche kann damit eine konstante
Verzögerung einer Masse bewirkt werden. Eine Feder stellt die Kolbenstange
nach Abklingen der Stoßwirkung zurück.
Von daher liegt der Erfindung folgendes Problem zugrunde: Entwicklung eines
automatischen Sicherungssystems mit Balken als Stoßschutz für
Wasserfahrzeuge in Schleusen, welches auf einem wesentlich vereinfachten
Prinzip beruht. Weiteres Problem ist, daß die Funktionalität des
Sicherungssystems wartungsfrei für einen längeren Zeitraum gewährleistet und
der Einbau und Betrieb einer solchen Anlage wesentlich kostengünstiger
gestaltet wird. Die gesetzlichen Anforderungen gemäß DE-Vorschriften sind zu
berücksichtigen.
Das Problem wird erfindungsgemäß durch die Ansprüche 1 und 8 gelöst;
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen erfaßt.
Erfindungsgemäß wird daher eine Stoßschutzeinrichtung für Schleusen der
eingangs genannten Art als Lösung vorgeschlagen, bei der der Balken
beidseits des Fahrwassers in parallelen Führungen geführt ist und
Hydraulikzylinder mit zu der Führung parallelem Hub beweglich sind.
Unter Fahrwasser wird die vom Schiff einnehmbare Gewässerbreite und durch
dessen Tauchtiefe bestimmte Wasserschicht verstanden.
Die solcher Art aufgebaute Bremseinrichtung mit je mindestens einem
beidseits des Fahrwassers horizontal gegen den Balken und gegen die
Stoßrichtung der Stoßkräfte gerichteten, in der Bauart für sich bekannten
Stoßdämpfer ermöglichen, die Energie der bewegten Massen linear
abzubauen und die erforderliche Verzögerungskraft gleichmäßig über die
gesamte Bremsstrecke zu verteilen.
Anstelle der Stoßdämpfer nach der Bauart ACE können natürlich ähnliche
Dämpfer eingesetzt werden oder es kann auch ein System eingesetzt werden,
das im Falle des Stoßes gegen den Balken dann die Bremsenergie speichert
und für die Rückstellung des Systems nutzt.
Es wird aber sichergestellt, daß die Führung bei horizontalen und/oder
vertikalen Hub des Balkens in Stoßschutzlage in Wirkfunktion ist. Letzteres ist
insbesondere dann gegeben, wenn ein Schiffsbug beispielsweise unter den
Balken fährt und versucht ihn hochzudrücken. Aus diesem Grunde sind sowohl
oberhalb als auch unterhalb des Balkens entsprechende Führungsglieder
angeordnet. Im Umkehrschluß kann natürlich auch der Bug eines Schiffes den
Balken überfahren und versuchen ihn herunterzudrücken; dies wird durch
untere Führungen verhindert.
Des weiteren wird der Balken so gelagert, daß er aus dem Fahrwasser des
Schiffes bei Schleusenöffnung entfernt wird durch Absenken mittels
Hydraulikzylinder, Spindelhubelement oder einem Zahnstangen-/Ritzelgetriebe
mit entsprechendem Antrieb.
Zur Vermeidung von ungleichmäßiger Belastung der Stoßdämpfer,
insbesondere bei sehr breiten Schleusen, die auch von schmalen Schiffen
befahren werden, kann vorgesehen werden, die Enden des Balkens als
Gelenkkopf auszubilden, so daß sich keine Schrägstellung des Balkens
innerhalb der Führungen ergibt.
Es ist vorgesehen, daß nach dem Absenken des Balkens oder für das
Absenken des Balkens dieser an seinen Enden eine Weiche durchläuft, die ihn
von Horizontalbewegung in Vertikalbewegung freisetzt.
Außerdem wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß ein für sich bekannter
Industriestoßdämpfer nunmehr als Hubdämpfer des Balkens eingesetzt wird,
wobei dieser Industriestoßdämpfer vorzugsweise mit biologisch abbaubarem
Hydraulikfluid, wie Bio-Öl oder Alkohol, beispielsweise Glykol, gefüllt wird, um
Umweltprobleme von vornherein auszuschließen.
Erfindungsgemäß wird somit die Energie der bewegten Masse linear abgebaut
und die erforderliche Verzögerungskraft gleichmäßig auf die gesamte
Bremsstrecke verteilt. Dies hat eine gleichbleibende Verzögerung mit
kürzestmöglicher Bremszeit und kleinstmöglicher Bremskraft zur Folge.
Die positive Folge beim Einsatz des Industriedämpfers und Vorteile dieses
Stoßschutzsystemes sind:
- - die Schiffsgeschwindigkeit bzw. die bewegte Masse könnte um 80% bis zu 100% höher werden;
- - die Schiffsbelastung wird um 70-80% gesenkt;
- - die Bremszeit könnte um 60-70% gekürzt werden.
Die für sich bekannten Industriedämpfer, beispielsweise der Bauart ACE, sind
in sich geschlossene hydraulische Elemente mit einer Vielzahl von
Drosselöffnungen. Beim Beaufschlagen des Stoßdämpfers wird der Kolben
axial in den Stoßdämpfer gedrückt. Das Hydrauliköl, welches sich vor dem
Kolben befindet, wird durch alle Drosselöffnungen gleichzeitig verdrängt.
Proportional zum verfahrenen Hub nimmt die Anzahl der wirkenden
Drosselöffnungen ab. Die Einfahrgeschwindigkeit wird zwangsläufig ständig
geringer. Der vor dem Kolben anstehende Staudruck bleibt während des
gesamten Hubes gleich. Somit wirkt auch die gleiche Gegenkraft während des
gesamtes Hubes (gleichbleibende lineare Verzögerung und optimale Lösung
zum Abbremsen des Schiffskörpers). Das von der Kolbenstange verdrängte
Hydrauliköl wird durch einen Absorber in einem Elastomer kompensiert. Ein im
Kolben eingebautes Rückschlagventil und eine Druckfeder dienen zur
automatischen Rückstellung des Kolbens.
Die Dämpfer werden mit dem Gesamtsicherungssystem verbunden. Durch
Verwendung der Bio-Öle werden Umweltprobleme vermieden und/oder die
Gefahr der Funktionsreduktion bei Temperaturen um den Gefrierpunkt
reduziert. Eine automatisch arbeitende Sicherungsanlage auf hydraulischer
Basis ist dementsprechend aus folgenden Einzelkomponenten konstruiert
worden:
- - Stoß bzw. Bremsbalken;
- - hydraulisches Stoßdämpfermodul mit dem speziellen, modifizierten Dämpfersystem und entsprechend konstruktiv umgesetzter Peripherie wie Führungen u. a.;
- - Schlitten und Hubeinrichtung für Balken;
- - Verankerungseinrichtung der Bremseinrichtungen und Balken beidseits des Fahrwassers.
Es werden damit mindestens folgende Sicherungsparameter realisiert:
- - Bremsweg max. 1 m;
- - max. Masse 1,400 to oder größer;
- - max. Geschwindigkeit des Schiffes 0,8 m/s.
Dabei wird die Wirkung so umgesetzt, daß die parallel angeordneten
Dämpfersysteme je nicht über 50% pro Hub ausgelastet werden.
Um diese Funktionalität zu erreichen, waren folgende generelle Probleme zu
lösen:
Zur Beurteilung der Wirksamkeit einer Stoßschutzanlage im praktischen Schleusenbetrieb sind die Energiewerte der in die Schleuse von Oberwasser einfahrenden Schiffe dem Arbeitsvermögen der Stoßschutzanlage gegenüber gestellt worden.
Zur Beurteilung der Wirksamkeit einer Stoßschutzanlage im praktischen Schleusenbetrieb sind die Energiewerte der in die Schleuse von Oberwasser einfahrenden Schiffe dem Arbeitsvermögen der Stoßschutzanlage gegenüber gestellt worden.
Kräftewirkungen wurden berechnet, wobei besondere Aufmerksamkeit auf
Situationen zu legen war, wenn Schiffe nicht mittig auf den Stoßbalken
aufprallen. Das System ist so ausgelegt, daß ein seitlicher Kraftstoß ebenfalls
ohne Komplikationen auf Basis des beschriebenen Dämpfungsprinzips
abgefangen wird.
Eine Automatik wird zusätzlich integriert, indem durch einen gezielten
Druckaufbau in einer Stickstoffblade, die das Wiederausfahren der
Dämpfungselemente und/oder der Balkenhubeinrichtung veranlaßt, erzielt.
Die Energie des Schiffsstoßes und/oder der Gewinn an Potentialenergie beim
Absenken des Balkens unter das Fahrwasser kann hierbei in geschwächter
Form zurückgegeben. Diese Bauweise ist für sich aus dem Stand der Technik
bekannt.
Der verwendete Stoßdämpfer ist trotz ungünstiger Witterungsverhältnisse
dauerhaft ohne Wartung funktionsfähig. Durch spezielle
Oberflächenbehandlungen (z. B. Keramik- oder Metallpulverbeschichtungen),
insbesondere auch durch Verwendung von Festkörperschmierstoffen, wird das
System verbessert.
In jedem Fall berücksichtigt der Fachmann die Werkstoffauswahl, um Laugen-,
Säure- oder Frostbeständigkeit zu erzielen.
Der Schlitten zur Führung des Balkens ist konstruktiv so ausgelegt, daß ein
Ausbrechen nach oben ausgeschlossen wird und bei Belastung eine
gleichmäßig horizontale Führung gesichert ist. Bei einseitigen Belastungen ist
das System sicher in der Lage, das Schiff zum Stehen zu bringen. Die
Stoßdämpfer sind dazu nötigenfalls redundant ausgelegt und/oder der Balken
erhält einen Gelenkkopf.
Vorteile der Erfindung insgesamt sind:
- - wesentlich vereinfachte mechanische und hydraulische Lösung für die Sicherungsaufgaben durch Wegfall der Hydraulikaggregate, Ventiltechnik im Dämpfungsbereich u. a.;
- - Substitution der aufwendigen und komplizierten mechanischen und hydraulischen Strukturen und damit wesentliche Verminderung der Querkräfte;
- - Sicherung einer konstanten Bremskraft durch den Einsatz von für diese Zwecke neuartigen Stoßdämpfern;
- - Gewährleistung einer Automatik durch selbständig wieder ausfahrende Stoßdämpfer nach Schiffsstoß durch Feder oder Druckspeicher;
- - Wartungsfreiheit gekapselte Stoßdämpfer und einfache Führungen.
Zusammenfassend kann eingeschätzt werden, daß der Nutzen für den
Schleusenbetreiber eine Kostenreduzierung um min. 50% bei Einbau und eine
wesentliche Reduzierung der Betriebskosten durch Wartungsfreiheit und die
automatische Funktionalität bei höheren Sicherheitsparametern durch die
konstante Bremskraft bedeutet.
Anhand einer schematischen Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert
werden. Es zeigen:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung in Draufsicht als Vergrößerung der
Schleusensituation in Fig. 4 auf einer Fahrwasserseite;
Fig. 2 die Vorrichtung gemäß Schnitt A-A in Fig. 4 und Fahrwasser-Ansicht zu
Fig. 2;
Fig. 3 eine Vorderansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 2 aus Richtung einer
Stoßkraft;
Fig. 4 eine Draufsicht auf ein Schleusentor mit Stoßschutzvorrichtung;
Fig. 5 eine zweite Version der Erfindung in perspektivischer Sicht.
Gleiche oder ähnliche Teile sind im folgenden mit identischen Bezugszeichen
versehen.
Fig. 4 zeigt die Gesamtsituation an einem Schleusentor in Draufsicht. Das Tor
4 zwischen den Schleusenwänden 2 begrenzt temporär den Fahrweg eines
Schiffes im Oberwasser 1, welches aus das Tor im Kollisionsfalle eine Stoßkraft
S ausüben würde, wenn kein Balken 5 mit elastischer Rammleiste 6 das Schiff
bremsen würde. Der Balken 5 wird durch eine in den Kavernen 20 (Fig. 1-3)
angeordnete Bremseinrichtung 7 in Position gehalten und nach einem Stoß S
in die gezeigte Sollposition zurückgedrängt.
Fig. 1 zeigt den Balken 5 mit durch Bolzen 10 (Fig. 3) gehaltenem Gelenkkopf 8
und vorgeflanschtem Schlitten oder Rad 9. In der Kaverne 20 ist eine obere
Führung 11 und eine untere Führung 12 für den Schlitten 9 zu sehen, die den
Schlitten parallel zu dem Hub HS des Stoßdämpfers 14 führen kann. Der
Stoßdämpfer hat einen Kopf 15, der an dem Gelenkkopf 8 des Balkens
vorzugsweise nur anliegt oder mit ihm verbunden ist.
Fig. 2 zeigt die Situation gemäß Fig. 1 oder 4 in Seitenansicht von der
Fahrwasserseite her. Der Schlitten 9 ist hier von dem geschnittenen Balken 6
verdeckt; die obere und untere Führung 11 und 12 des Schlittens mit mittig
dazwischen liegendem Stoßdämpfer 14 sind zu sehen. Eine Weiche 13
ermöglicht es, den Schlitten von einer horizontalen Führung 11, 12 in eine
vertikale Führung umzulenken, die nicht dargestellt ist. Die vertikale Führung
lenkt den Schlitten und damit den angekoppelten Balken 5 in eine angepaßte
Vertiefung 19, in die der Balken zur Freimachung des Fahrwassers 1 für das
Passieren des Schiffes abgesenkt werden kann. Die Absenkung und spätere
Anhebung (Richtungspfeile) in Wirkposition übernimmt ein Hydraulikzylinder 16
mit Stützkopf 17 für den Balken. Das gesamte System liegt unterhalb der
Oberkante 3 der Schleusenkammer in der durch den Wasserstand
erforderlichen Höhe, in die der Balken durch den Zylinder 16 in Hubrichtung
HB gesteuert wird.
Die Fig. 3 zeigt die Situation in Vorderansicht, also von der Stoßseite der
Vorrichtung her. Deutlich ist der Schlitten 9 zu sehen, in Projektion zu der den
Schlitten oben umgreifenden Führung 11 und der unteren Führung 12. Die
Führung ist so gestaltet, daß der Balken in Längsrichtung entsprechend dem
Hub HS des Stoßdämpfers 14 geführt wird und auch Stöße, die dem Balken
Impulse in Richtung zur Schleusenwand sowie vertikal zur Wasseroberfläche
erteilen, von dem Schlitten auf die Führung übertragen werden und so den
Balken in Position halten. Schrägstöße oder exzentrische Stöße auf den
Balken werden durch den Gelenkbolzen in horizontale und vertikale Kräfte
zerlegt. Eine wesentliche Schrägstellung des Balkens ist nicht möglich, da der
Stoßdämpfer 14 mit Kopf 15 unmittelbar am Balkenkopf 8 anliegt und sofort in
Wirkfunktion gerät und Reaktionskräfte erzeugt.
Fig. 5 zeigt in perspektivischer Darstellung eine Stoßschutzeinrichtung
ähnlich Fig. 4, jedoch ist das Schleusentor nicht dargestellt. Es ist erkennbar,
daß innerhalb der Kaianlagen zwei links und rechts des Oberwassers oder
Fahrwassers 1 der Balken von mehreren identisch ausgebildeten
Bremseinrichtungen 70, umfassend Kolben 71 und Zylinder 72 gestützt werden
und so das Schleusentor vor einem Anfahren durch ein nichtdargestelltes
Schiff schützen. Die Bremseinrichtung kann, wie bereits zuvor beschrieben, mit
einem Gehäuse 75 zur Führung der Stoßdämpfer 71, 72 und, jedoch nicht
dargestellt, für den Balken 5 dienen. Der Balken ist in diesem Fall nicht mit
Gelenkköpfen ausgestattet, da die Mehrfachanlage von Stoßdämpfern für
genügende Bremsenergie sorgt. Es ist jedoch nicht ausgeschlossen,
Gelenkköpfe, wie sie in Fig. 1 dargestellt sind, auch in diesem Fall zu
verwenden. Als Alternative für einen Hubzylinder 16 mit Hub HB sind in diesem
Fall Zahnstangen 73 unter dem Balken angeordnet, die von Ritzelantrieben 74
bewegt werden und so den Balken 5 in Position halten.
Claims (8)
1. Stoßschutzeinrichtung für Schleusen umfassend ein als Balken
ausgebildetes Fangglied zur Aufnahme von Stoßkräften eines Schiffes,
eine Bremseinrichtung zum Abbau kinetischer Energie des Schiffes
nach Art eines Hydraulikzylinders, Mittel zur Überleitung der Stoßkräfte
auf die Bremseinrichtung und Mittel zur Entfernung des Balkens aus
dem Fahrwasser des Schiffes, dadurch gekennzeichnet, daß der Balken
(5) beidseits des Fahrwassers (1) in parallelen Führungen (11, 12; 75)
geführt ist und die Hydraulikzylinder (14; 71, 72) mit zu der Führung
parallelem Hub (HS) beweglich sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Führungen bei einem horizontalen und/oder vertikalen Hub des Balkens
in Wirkfunktion sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Bremseinrichtung (7, 70) je mindestens einen beidseits des
Fahrwassers (1) horizontal gegen den Balken (5) und gegen die
Richtung der Stoßkräfte (S) gerichteten, in der Bauart für sich
bekannten, Stoßdämpfer (14; 71, 72) umfassen.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Mittel zur Entfernung einen nicht mit dem
Fangglied mechanisch verbundenen und unter ihm angeordneten
Hydraulikzylinder (16) oder Spindelhubelente oder Zahnstangenantriebe
(73, 74) umfassen.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der Balken (5) beidseits des Fahrwassers (1) mit
einem Gelenkkopf (8) versehen ist, der mittels Schlitten oder Rad in der
parallelen Führung (11, 12; 75) geführt wird.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Führung mit einer Weiche versehen ist, die
eine Änderung der Führung von horizontaler in vertikaler Richtung
ermöglicht.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß Fluide der Hydraulikzylinder bei
Stoßkraftaufnahme in einen Druckspeicher förderbar und die
gespeicherten Energien zur Rückstellung des Balkens in seine
Wirkfunktion nutzbar sind.
8. Verwendung eines für sich bekannten, auf eine konstante Bremskraft
über den Hub (HS) einstellbaren Industriestoßdämpfers (14; 71, 72),
gefüllt mit biologisch abbaubarem Hydraulikfluid, für eine
Stoßschutzeinrichtung (5-7, 70) für Schiffe in Schleusen.
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