DE2416968A1 - Stosschutzeinrichtung fuer schleusentore - Google Patents

Description

• Stoßschutzeinrichtung für Schleusentore Die ERfindung bezieht sich auf eine Stoßschutzeinrichtung für Schleusentore mit einem iiber eine Schleusenkammer hinweg spannbaren Fangglied, welches an seinen Enden an höhenverstellbaren Führungsmitteln angesehlossen und die Führungsmittel an auf der Sohle der Schleusenkammer senkrecht stehenden Führungskörpern axial auf und ab bewegbar angeordnet sind, sowie die Führungskörper mit ihrem einen Ende in einem Lager auf der Sohle der Schleusenkammer drehbar gelagert und mit ihrem anderen Ende an einem die Energie eines Schiffstoßes vernichtenden Mittel angeschlossen sind, wobei die Mittel über dem wasserspiegel in der Schleusenkammer auf dem Schleusenmauerwerk vorgesehen sind.
• Zum Schutz von verkehrswichtigen Bauten wie Schleusen, Sperrtoren und anderes, an Wasserstraßen gegen Beschädigunen werden Stoßschutzeinrichtungen vor diesen angeordnet. Diese haben die Aufgabe, auffahrende Schi@fe @ber einen bestimmten Bremsweg abzubremsen und zwar geschieht dies in er kegel so, daß die von dem Schiff abgegebene Energie auf ein Stoßelement, beispielsweise einen Stoßbalken oder ein Fangseil, uebertragen wird unu dann au eInen Energievernichter, z.B. einen hydraulischen Dämpfungszylinder, weitergeleitet wird. Das das Schiff abfangende Fangglied muß dabei mit Rücksicht auf die Form des Schiffsbuges in einer bestimmten Höhe über der Wasserlinie liegen. Bei Wasserstraßen, wo der schiffbare Wasserstand sich verandert, muß das Fangglied vertikal bewegbar se@n.
• Um solchen Forderungen gerecht zu werden, ist eine Stoßschutzeinrichtung bekannt geworden, bei der ein als Fangseil ausgeführtes Fangglied über der Schleusenkammer gespannt bleibt, welches Fangglied wiederum mit seinen Enden an Führungsmitteln angeschlossen ist, welche an Balken, die aul der Sohle der Schleusenkammer stehen, auf- und abbewegt werden können. Pie Balken sind mit ihrem einen Ende in einem Lager auf der Sohle der Schleusenkammer kippbar gelagert und mit ihrem anderen, aus der Schleusenkammer herausragenden Ende an einem die Energie des Schiffstoßes vernichtenden Dämpfungsmittel angeschlossen.
• Die Verbindung dieser Balken mit den Dämpfungsmitteln erfolgt hierbei über entsprechende Gestänge, welche jeweils mit dem Kolben bzw. der Kolbenstange eines als hydraulischer Zylinder ausgeführten Dämpfungsmittels verhunden sind. zum Heben und Senken der Führungsmittel an den Balken sind diese über Hubwerke in Form eines Seilwindwerkes mit einem Seiltrieb verbunden, welcher vorzugsweise auf den die Balken mit dem Dämpfungsmittel verbindenden Gestänge aufsitzen. Mittels dieser windwerke können die Führungsmittel an den Balken in die gewünschte Höhe über dem Wasserspiegel eingeste@lt werden. Zum Spannen des Fangmittels iber der Schleusenkammer ist es erforderlich, die Balken mittels der Dämpfungsmittel zum Schleusenmauerwerk hinzuziehen, hingegen ist es zum Entspannen des Fangmittels notwendig die Balken zur Schleusenkammermitte hin zu kippen, um dann die Führungsmittel an den Balken herablassen zu können. Um diese Balken vor Beschädigungen zu schützen, sind diese in Nischen des Schleusenmauerwerkes vorgesehen, unu es sind diese Nischen derart ausgeführt, daß beim Abfangen eines Schiffes mittels des Fanggliedes diese Balken etwas in die Schleusenkammer gekippt werden können. I)ie Führungsmittel, die an den Balken auf- und abbewegt werden können, sind über Rollen an den Balken abgestiatzt, und es sind die Rollen derart an diesen angeordnet, daß beim Abfangen eines Schiffes die zusätzlich an den Balken und an den Führungsmitteln vcrgesehenen keilförmigen Flachen kraftschlüssig zur Anlage kommen.
• Vorgenannte Stoßschutzeinrichtung ist wirtschaftlich nur anwendbar, wenn die Höhenverstellung im oberen Bereich der Schleusenkammer stattfindet und ein kleines Verhältnis von Verstellhöhe zur Balkenhöhe den Kolbenweg im Zylinder nur geringfügig ändert.
• Wird jedoch auch im unteren Bereich der Schleusenkammer eine Schutzeinrichtung für einen Schleusenverschluß, z.B. für ein Drehtor, gefordert, dann n ist der kippbare Balken nicht, mehr vorteilhaft, weil die kleine Auslenkung des Balkens bei gleicher Stoßenergie die Kraft auf das Fangmittel, auf den Balken und auf das Schiff zu groß werden läßt ( D?-PS 1 634 115 ).
• l)er Erfinaung liegt die Aufgabe -zugrunde, eine Stoi3schutzeinrichtung für große Höhenverstellbereiche mit gleichen Energievernichtungsverhältnissen - bei gleicher Stoßenergie gleiche Fangmittelkräfte und gleiche Bremsweg - zu schaffen und dabei aje empfindlichen Teile dieser Einrichtung wie beispielsweise Zylinder, Ventile, Verstelleinrichtung usw. ortsfest una gut zugänglich anzuordnen.
• Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei einer Stoßschutzeinrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß jeder Führungskörper als eine in einer Nische der Schleusenkammer endseitig gelagerte Drehsäule mit an ihr drehfest, jedoch achsverschieblich angeordneten und als Wickelkörper ausgefilhrten Fijhrungskörper ausgebildet ist, und daß das Fangglied um diesen Wickelk@rper wickelbar sowie der Wickelkörper selbst ber ihn hebende nun senkende Mittel an einem Hubwerk angeschlossen ist.
• -Durch diese MaIdnahmen wir nicht nur die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe vorteilhaft gelöst, sondern es wird darüberhinaus die Möglichkeit geschaffen, das Pangglied durch einfaches Drehen der Drehsäule zu spannen bzw. dieses fiir die Freigabe der Durchfahrt zu entspannen.
• Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung können insbesonders den @erbleibenden Unteransprüchen entnommen werden.
• In der Zeichnung sina zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigt Figur 1 einen Querschnitt durch eine halbe Schleusenkamrner in Höhe der Stoßschutzeinrichtung mit einem hydraulischen Dämpfungsmittel für die Drehsäule, Figur 2 einen wuerschnitt durch die andere Hälfte der Schleusenkammer in Höhe der Stoßschutzeinrichtung mit einer mechanischen Bremse fur die Drehsäule, Figur 3 einen Schnitt III-III in Fig. 1, Figur 4 eine vergrößerte Darstellung eines Teiles einer J)rehsäule mit einem an dem Schleusenmauerwerk angebrachten flindwerk für den Wickelkörper und Figur 5 einen Schnitt durch die Stoßschutzeinrichtung in der Ebene V - V in Fig. 1 und 2.
• Vor einem in den Zeichnungen nicht dargestellten Verschlußtor ist in der Schleusenkammer 1 ( Fig. 1 und 2 ) eine Stoßschutzeinrichtung vorgesehen, welche im wesentlichen aus einem über die Schleusenkammer 1 gespannten Fangglied 2 unct zwei die Energie des Schiffstoßes auf jeweils ein diese vernichtendes Mittel übertragenden Drehsäuien 4 besteht. Die Drehsäulen 4 sind senkrecht in Nischen 5 der Schleusenkammer 1 drehbar gelagert und des ist jede Drehsäule 4 mit einem an ihr auf- und abbewegbaren Wiekelkörper 6 ausgestattet, welcher Wickelkörper 6 wiederum über ihn eben und senkende Mittel 7 an einem Hubwerk 8 angeschlossen ist. Jedes Hubwerk 8 sowie die die Energie vernichtenden Mittel sind über dem Wasserspiegel 9 auf dem Schleusenmauerwerk 10 angeordnet, und es könneii diese energievernichtenden Mittel als ein Kolbenzylinderantrieb oder eine mechanische Bremse ausgeführt sein. ijm den Wickel körper h drehfest mit der Drehsäule 4 zu verbinden, ist jede Drehsäule 4 mit mindestens einer axialen Führungsleiste 11 versehen, und es weist jeder Wickelkörper 6 hierfiir eine Nut 12 ( Fig. 5 ) auf, die wiederum so gro aus führt ist, daß ein Verklemmen des Wickelkörpers n mit der Leiste 11 ausgeschaltet wird.
• Bei den Ausführungsbeispielen ist die Drehsäule 4 als Rohr ausgeführt, und es ist dieses um eine vertikale Achse drehbar gelagert Die Drehsäule 4 bzw. das Rohr weist an seinem unteren Ende einen Zapfen 13 auf, der in einem Lager 14 zur Aufnahme der horizontalen und vertikalen Kräfte gelagert ist. Am oberen Ende ist das Rohr ebenfalls mit einem Zapfen 15 versehen, der sich in einem weiteren Lager 16 drehbar abstützt. An dem Rohr sind gemäß Fig. 5 über die ganze Verschiebelänge zwei um 180 ° versetzte Führungsleisten 11 angebracht, an denen der ringförmige Wickelkörper 6 mit seinen Nuten 1.2 geführt wird und über die das Drehmoment aus dem Fangseil 2 al die Drehsäule 4 bzw. das Rohr übertragen wird. -Qul der Wickelkörper 6, der mit Seilrillen versehen ist, ist das Ende des Fangseils 2, das ouer zur hlahrtrichtunn des Schiffes über die Schleusenkammer 1 gespannt ist, a gewickelt. Der Wickelkörper 6 ist, wie besonders aus Fig. 4 zu ersehen ist, an zwei Seilen 17 befestigt und über Seil trommeln 18 mittels nicht dargestellter Sperrklinken gehalten. Die Seiltrommeln 18, die zum Hubwerk 8 gehören, sind gemäß den Fig. 1 und 2 an der Drehsäule 4 drehbar gelagert oder, wie aus Fig. 4 ersichtlich, an ortsfest angebrachten Schienen oder an der Schleusenplattform 19 montiert.
• Zur Höhenverstellung der Wickelkörper 6 dient ein nicht dargestellter Antriebsmotor, der die Seiltrommeln 18 bewegt. An dem oberen Ende der Drehsäule 4 ist nach den Fig.
• 1 una 3 ein Hebel 20 angebaut, der über einen Gelenkbolzen 21 die Energie zur Vernichtung in einen Zylinder 22 weiterleitet. Der Zylinder 22 ist an seinem kolbenseitigen Ende mit einem Gelenk 23 an einem Lagerbock 24 gelenkig gelagert Bei Niedrigwasser ist in der 3ereitstellung der Stoßschutzeinrichtung das Fangseil 2 um das Maß "a" ( Fig. 1 ) über dem Wasserspiegel 9 und durch den unter Druck stehenden Zylinder 22 vorgespannt. Soll ein Schiff bei diesem Kasserstand den Kanal an dieser Stelle passieren, so wird der Zylinder 22 mittels einer entsprechenden, in der Zeichnung nicht dargestellten Steuereinrichtung entspannt und damit das Seil gelockert. Dann wird der Wickelkörper 6 mittels des Hubwerkes 8 infolge seines Eigengewichtes entsprechend dem Tiefgang des Schiffes abgesenkt. Die Bereitstellung der Stoßschutzeinrichtung wird wieder erreicht durch das Anheben der Wickelkörper 6 in die dem vorhandenen Wasserstand entsprechende Höhe und dann wird das Pangseil 2 gespannt. Beim Auffahren eines Schiffes auf das Fangseil 2 wird dieses von dem Wickelkörper 6 gegen den Widerstand des Energievernichters den Zylinderkolben,abgezogen solange, bis die Energie des Schiffes aufgezehrt und das Schiff zum Stillstand gekommen ist. Bei diesem Vorgang kann es vorkommen, daß das Fangseil 2 durch die Ausbildung des Schiffsbuges, insbesondere bei Schubschiffen, nach unten gedrückt wird. Um ein Abrutschen des Pangseiles 2 auf dem Wickelkörper 6 zu verhindern, ist derselbe am unteren Ende mit einem ringförmigen Wulst ?5 ( Fig. 4 ) versehen, auf dem sich das Fangseil 2 abstützt. Die dabei auitretende senkrecht wirkende Stützkraft des Fangseiles 2 auf den Wickelkörper 6 wird von den Seiltrommeln 18 über die genannten Sperrklinken aufgenommen.
• Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 ist an Stelle tes hydraulischen Zylinders als Energievernichter ein Bremsscheiben-Energievernichter verwendet. Der Vorteil dieser Ausführung besteht darin, daß der Weg, auf dem die Energie vernichtet wird, nicht begrenzt ist, daß System kompakter gebaut und weniger aufwendig ist.-Die Anordnung dieser Ausführung is-t derart, daß am oberen inde der Drehsäule 4 eine Bremsscheibe 26 befestigt ist, auf die ein oder mehrere Bremsbacken oder Bremsscheiben 27 mit Reibbelägen wirken. Die Reibbeläge können sowohl mechanisch durch Pedern belastet sein und durch hydraulische Zylinder entlastet werden, oder sie werden hydrautisch belastet und duicli Entspannung des Druckmittels entlastet. Damit im Anfang des Bremsvorganges die Bremskraft am Fangseil 2 nur allmählich unla nicht ruckartig auf den eingestellten Wert ansteigt, kann eine Einrichtung vorgesehen werden, z.B. ein Überdruckventil, welches den hydraulischen Druck begrenzt und von der Drehbewegung der Drehsäule 4 so gesteuert wird, daß der hydraulische Druck -zum Anpressen der Bremskörper ein allmähliches Ansteigen der Bremskraft bewirkt. An dem verlängerten oberen Zapfen 15 der Drehsäule 2 bzw. des Rohres ist ein rotor 28 aufgesteckt, der sich iiber einen Hebel 29 am feststehenden ireil der Konstruktion abstutzt. Der Motor 28 hat die Aufgabe, bei entsannter Bremse die Drehsäule 4 so zu drenen, daß das Fangseil 2 entspannt wird; oder in der anderen Drehrichtung, daß das beim Abfangen des Schiffes abgezogene Fangseil 2 von dem Wickelkörper 6 wieder aui denselben aufgewickelt wird. Per Motor kann entweder so eingebaut werden, daß er beim Abziehen des Fangseiles 2 infolge des Schiffstoßes mitgedreht wird oder abgekuppelt ist.
• In Fig. 4 sind, wie bereits erwähnt, die zum Hubwerk 8 gehörenden Seiltrommeln 18 zum höhenmäßigen Verstellen das Wickelkörpers 6 ortsfest angeordnet. Der Wickelkörper 6 besitzt am oberen Ende eine Nut 50, in die ein ringförmiger Schiebekörper 31 eingreift und an dem sicj1 der Wickelkörper 6 drehbar abstützt. Der Schiebekörper 31 ist mit einer Nut einer Führungsschiene 32, die am Schleusenmauerwerk 10 befestigt ist, so geführt, daß er sich beim Verdrehen des Wickelkörpers 6 nicht mitdreht. An dem Schiebekörper 31 sind um 1800 versetzt die zwei Seile 17 befestigt, die auf die Seiltrommeln 18 aufgewickelt werden.
• Wird die Drehsäule 4 aus zwei z.B. kastenförmigen Trägern gebildet, dann kann in ihrer Mitte entweder das Seilhubwerk mit nur einem Seil und einer ortsfest gelagerten, jedoch achsverschiebbaren Seiltrommel oder auch ein hydrauliches Hubwerk angewendet werden.
• in Fig. 4 ist ferner noch eine Lösung dargestellt, .ie es ermöglicht, beim Auflegen und Ablegen des Fangseiles 2 sowie beim Nachspannen die Drehsäule 4 endlos in beiden Drehrichtungen zu drehen, ohne daß der hydraulische Energievernichter, nämlich der Zylinderkolben verstellt weraen muß. ies geschieht in der Weise, daß an dem Roher 4 eine Scheibe 33 befestigt ist, die eine Vielzahl v.on Bohrungen 34 hat, die parallel zur Drehachse um diese herum angeordnet sind. In diese Bohrungen 34 kann je nach er Stellung der t)rehsäule 4 ein Bolzen 35 eingesteckt werden, der in einer Bohrung des Hebels 20 geführt ist und das Drehmoment aus dem Fangstoß überträgt. Der Hebel 20 ist auf der Achse bzw. am Zapfen 15 drehbar gelagert.
• Uin die Drehsäulen 4 bzw. die Rohre vor Beschädigungen zu schützen, sind diese in je einer Nische 5 der Schleusenkammer untergebracht. An den Vorderseiten dieser Nischen 4 sind, wie in Fig. 5 dargestellt, je zwei Verblendungen 36 angebracht, die an ihren zugewendeten Enden Wulste mit einem Abstand etwas größer als der Seildurchmesser haben.
• Damit wird verhindert, daß sperriges Geschwemmsel in die Nischen 5 treibt und die Funktion der mechanischen ein richtung dort behindert. Die Wulste können auch dazu dienen, daß bei Ablenken des Fangseiles 2 durcn den Schiffstoß dasselbe nicht scharf geknickt wird.
• Wie schon beschrieben, kann das Fangseil 2 beim Abbremsen des Schiffes infolge der Ausbildung des Schiffsbuges zusätzlich zu dem horizontalen Auslängen gleichzeitig nach unten gedrückt werden. Der Wickelkörper 6 mit seinem Wulst 25 soll dabei die wirkenden Kräfte aufnenmen.

Claims (14)

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Stoßschutzeinrichtung für Schleusentore mit einem über eine Schleusenkammer hinweg spannbaren Fangglied, welches an seinen Enden an höhenverstellbaren Führungsmitteln angeschlossen und die Führungsmittel an auf der Sohle der Schleusenkammer senkrecht stehenden Führungskörpern axial auf- und abbewegbar angeordnet sind, sowie die iMhrungskdrper mit ihrem einen Ende in einem Lager auf der Sohle der Schleusenkammer bewegbar gelagert und mit ihrem anderen Ende an einem die Energie des Schiffstoßes vernichtenden Mittel angeschlossen sind, wobei die Verbindung dieses Endes jedes Führungsmittels mit dem Energie vernichtenden Mittel über dem Wasserspiegel in der Schleusenkammer auf dem Schleusenmauerwerk vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Führungskörper als eine in einer Nische (5) der Schleusenkammer (1) endseitig gelagerte Drehsäule (4) mit an ihr drenfest, jedoch achsverschieblich angeordneten und als Wickelkörper (6) ausgeführten Führungskörper ausgebildet ist, und daß das Fiangglied (2) um diesen Wickelkörper (6) wickelbar sowie der Wickelkörper (6) selbst über ihn hebende unct senkende Mittel (7) an einem Hubwerk (8) angeschlossen ist.

2. Stoßschutzeinrichtung nach anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hubwerk (8) an der Drehsäule (4) angeordnet ist.

). Stoßschutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wickelkörper (6) an mindestens einem seiner Enden einen Wulst (25) aufweist.

4. Stoßschutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehsäule (4) als HohlkörPer ausgeführt ist und auf ihrem Mantel mindestens eine das Drehmoment auf den Wickelkörper (6) übertragende Führungsleiste (11) aufweist.

5. Stoßschutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehsäule (4) aus zwei Trägern besteht, deren Enden durch Scheiben miteinander verbunuen sind.

6. Stoßschutzeinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Hubwerk (8) für den Wickelkörper (6) als Seiltrieb ausgebildet ist.

7. Stoßschutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehsäule (4) an ihre bereit nde eine Scheibe (33) aufweist, und daß diese Scheibe (3@) mit einer Reihe von Bohrungen (34) für in sie einsetzbare Arretierbolzen (35) ausgestattet ist.

8. Stoßschutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Vernichten der Stoßenergie die Drehsäule (4) mit hydraulischen Dämpfungsmitteln (22) verbunden ist.

9. Stoßschutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeicnríet, daß zum Vernichten der Stoßenergie die Drehsäule (4) mit einer Bremse (26, 27) ( Reibungsbremse ) verbunden ist.

10. Stoßschutzeinrichtung nach den Ansprüchen 1 unti 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Hubwerk (8) fur den Wickelkörper (6) auf der ochleusenplattform (19) angeordnet ist, und daß mindestens zwei seiner Seile (17) an einem Schiebekörper (31), der mit dem Wickelkörper (6) drehbeweglich verbunaen ist, befestigt sind sowie der Schiebekörper (@1) an einer am Schleusenmauerwerk (10) vorgeseheiien Führungsschiene (32) axial geführt ist.

11. Stoßschutzeinrichtung nach den Anspriichen 1, 6 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß das hydraulische Dämpfungsmittel (22) derart mit der Drehsäule (4) verbunden ist, daß mit diesem ein Sapnnen und Entlasten des Fanggliedes (2), insbesondere bei Höhenverstellung des Wickelkörpers (6), möglich ist.

12. Stoßschutzeinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremse steuerbar und zum Spannen oder Entspannen des Fanggliedes (2) ein Ste@lantrieb (28) vorgesehen ist.

13. Stoßschutzeinrichtung nach eine oder mehrere: zwei Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehsäule (4) zusammen mit dem an ihr angebrachten Wickelkörper (6) durch eine Verblenduno (36) geachiztzt sind, un daß diese Verblendung (36) für die Seilf@hrung einen Scnlitz aufweist, dessen Schlitzöffnung beidseitig abgerundet ist.

14. Stoßschutzeinrichtung nach den Anspriichen 1 unc , dadurch gekennzeichnet, daß das Hubwerk als hydraulischer zylinderantrieb ausgebildet ist.