DE2416968B2 - Stosschutzeinrichtung fuer schleusentore - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine 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 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 Beschädigungen werden Stoßschutzeinrichtungen vor diesen angeordnet. Diese haben die Aufgabe, auffahrende Schiffe über einen bestimmten Bremsweg abzubremsen und zwar geschieht dies in der Regel so, daß die von dem Schiff abgegebene Energie auf ein Stoßelenient, beispielsweise einen Stoßbalken oder ein Fangseil, übertragen wird und dann auf 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 verändert, muß das Fangglied vertikal bewegbar sein.

Um solchen Forderungen gerecht zu werden, ist eine Stoßschutzeinrichtung bekanntgeworden, 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 auf der Sohle der Schleusenkammer stehen, auf- und abbewegt werden können. Die 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 Dämpfungsmittti angeschlossen. Die Verbindung dieser Balken rr;⁴. den Därnpfungsrniiteln erfolgt hierbei über entsprechende Gestänge, welehe jeweils mit dem Kolben bzw. der Kolbenstange eines als hydraulischer Zylinder ausgeführten Dämpfungsmittels verbunden sind. Zum Heben und Senken der Führungsmittel an den Balken sind diese über Hubwerke in Form eines Seilwindwerkes mit einem Seiltrieb verbunden, welche 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 eingestellt werden. Zum Spannen des Fangmittels über der Schleusenkammer ist es erforderlich, die Balken mittels der Dämpfungsmittel zum SchJeusenmauerwerk hinzuziehen, hingegen ist es turn 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, lind diese in Nischen des Schleusenmauerwerkes vorgesehen, und es sind diese Nischen derart ausgeführt, daß beim Abfangen eines Schiffes mittels des Fangglie· des diese Balken etwas in die Schleusenkammer gekippt werden können. Die Führungsmittel, die an der; Balken auf- und abbewegt werden können, siid über Rollen an den Balken abgestützt, und es sind die Rollen derart an diesen angeordnet, daß beim Abfangen eines Schiffes die zusätzlich an den Balken und an den Fuhrungsmitteln vorgesehenen keilförmigen Flächen kraftichlüssig 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 änderi.

Wird jedoch auch im unteren Bereich der Schleusenkammer eine Schutzeinrichtung für einen Schleusen-Verschluß, z. B. für ein Drehtor, gefordert, dann 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 (DT-AS 16 34 115).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sloßschutzeinrichiung für große Höhenverstellbereiche mit gleichen Energievernichtungsverhältnissen — bei gleicher Stoßenergie gleiche Fangmittelkräfte und gleiche Bremswege — zu schaffen und dabei die empfindliehen Teile dieser Einrichtung wie beispielsweise Zylinder, Ventile, Verstelleinrichtung usw. ortsfest und gut zuganglich 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 ausgeführten Führungskörper ausgebildet ist, und daß das Fangglied um diesen Wickelkörper wickelbar sowie der Wickelkörper selbst über ihn hebende und senkende Mittel an einem Hubwerk angeschlossen ist.

Durch diese Maßnahmen wird nicht nur die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe vorteilhaft gelöst, sondern es wird darüber hinaus die Möglichkeit geschaffen, das Fangglied durch einfaches Drehen der Drehsäule zu spannen bzw. dieses für die Freigabe der Durchfahrt zu entspannen.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

in der Zeichnung sind zwei Ausiührungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 einen Querschnitt durch eine halbe Schleusenkammer in Höhe der Stoßschutzeinrichtung mit einem hydraulischen Dämpfungsmittel für die Drehsäule,

F i g. 2 einen Querschnitt durch die andere Hälfte der Schleusenkammer in Höhe der Stoßschutzeinrichtung mit einer mechanischen Bremse für die Drehsäule,
F i g. 3 einen Schnitt I1I-I11 in F i g. 1,
F i g. 4 eine vergrößerte Darstellung eines Teiles einer Drehsäule mit einem an dem Schleusenmauerwerk angebrachten Windwerk für den Wickelkörper,

F i g. 5 einen Schnitt durch die Stoßschutzeinrichtung in der Ebene V-V in F i g. I und 2.
Vor einem in den Zeichnungen nicht dargestellten Verschlußtor ist in der Schleusenkammer 1 (F i g. 1 und 2) eine Stoßschutzeinrichtung vorgesehen, welche im wesentlichen aus einem über die Schleusenkammer 1 gespannten Fangglied 2 und zwei die Energie des Schiffstoßes auf jeweils ein diese vernichtendes Mittel übertragenden Drehsäulen 4 besteht. Die Drehsäulen 4 sind senkrecht in Nischen 5 der Schleusenkammer 1 drehbar gelagert, und es ist jede Drehsäule 4 mit einem an ihr auf- und abbewegbaren Wickelkörper 6 ausgestattet, welcher Wickelkörper 6 wiederum über ihn hebende 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 können diese energievernichtenden Mittel als ein KoI-benzylinderantrieb oder eine mechanische Bremse ausgeführt sein. Um den Wickelkörper 6 drehfest mit der Drehsäule 4 zu verbinden, ist jede Drehsäule 4 mit mindestens einer axialen Führungsleiste 11 versehen, und es weist jeder Wickelkörper 6 hierfür eine Nut 12 (F i g. 5) auf, die wiederum so groß ausgeführt ist, daß ein Verklemmen des Wickelkörpers 6 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 F i g. 5 über die ganze Verschiebelänge zwei um 180° versetzte Führungsleisten 11 angebracht, an denen der ringförmige Wickelkörper 6 mit seinen Nuten 12 geführt wird und über die das Drehmoment aus dem Fangglied 2 auf die Drehsäulc 4 bzw. das Rohr übertragen wird. Auf dem Wickelkörper 6, der mit Seilrillen versehen ist, ist das Ende des Fanggliedcs 2, das quer zur Fahrtrichtung des Schiffes über die Schleusenkammer 1 gespannt ist, aufgewickelt. Der Wickelkörper 6 ist, wie besonders aus Fig.4 zu ersehen ist, an zwei Seilen 17 befestigt und über Seiltrommeln 18 mittels nicht dargestellter Sperrklinken gehalten. Die Seiltrommeln 18, die zum Hubwerk 8 gehören, sind gemäß den F i g. 1 und 2 an der Drehsäulc 4 drehbar gelagert oder, wie aus F i g. 4 ersichtlich, an ortsfest angebrachten Schienen 19 oder an der Schlsusenplattform 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 F i g. 1 und 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 Bereitstellung der Stoßschutzeinrichtung das Fangglied 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 Wasserstand 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 Fanggiied 2 gespannt. Beim Auffahren eines Schiffes auf das Fangglied 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 Fangglied 2 durch die Ausbildung des Schiffsbuges, insbesondere bei Schubschiffen, nach unten gedruckt wird. Um ein Abrutschen des Fanggliedes 2 auf dem Wirkelkörper 6 zu verhindern, ist derselbe am unteren Ende mit einem ringförmigen Wulst 25 (F i g. 4) versehen, auf dem sich das Fangglied 2 abstützt. Die dabei auftretende, senkrecht wirkende Stützkraft des Fangseiles 2 auf den Wickelkörper 6 wird von den Seiltrommeln 18 über die genannten Sperrklinken aufgenommen.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 2 ist an Stelle des hydraulischen Zylinders als Energieverniehter ein Bremsscheiben-Energievernichier verwendet. Der Vorteil dieser Ausführung besteht darin, daß der Weg, auf dem die Energie vernichtet wird, nicht begrenzt ist, das System kompakter gebaut und weniger aufwendig ist. Die Anordnung dieser Ausführung ist derart, daß am oberen Ende 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 Federn belastet sein und durch hydraulische Zylinder entlastet werden, oder sie werden hydraulisch belastet und durch Entspannung des Druckmittels entlastet. Damit im Anfang des Bremsvorganges die Bremskraft am Fanggiied 2 nur allmählich und 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 4 bzw. des Rohres ist ein Motor 28 aufgesteckt, der sich über einen Hebel 29 am feststehenden Teil der Konstruktion abstützt. Der Motor 28 hai die Aufgabe, bei entspannter Bremse die Drehsäule 4 so zu drehen, daß das Fangglied 2 entspannt wird; oder in der anderen Drehrichtung, daß das beim Abfangen des Schiffes abgezogene Fangglied 2 von dem Wickelkörper 6 wieder auf denselben aufgewickelt wird. Der Motor kann entweder so eingebaut werden, daß er beim Abziehen des Fanggliedes 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 des Wickelkörpers 6 ortsfest angeordnet. Der Wickelkörper 6 besitzt am oberen Ende eine Nut 30, in die ein ringförmiger Schiebekörper 31 eingreift und an dem sich der Wickelkörper 6 drehbar abstützt. Der Schiebekörper 31 ist mit einer Nut an 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 180° 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 hydraulisches Hubwerk angewendet werden.

In F i g. 4 ist ferner noch eine Lösung dargestellt, die es ermöglicht, beim Auflegen und Ablegen des Fanggliedes 2 sowie beim Nachspannen die Drehsäule 4 endlos in beiden Drehrichtungen zu drehen, ohne daß der hydraulische Energievernichter, nämlich der Zylinderkolben, verstellt werden muß. Dies geschieht in der Weise, daß an dem Rohr bzw. der Drehsäule 4 eine Scheibe 33 befestigt ist, die eine Vielzahl von Bohrungen 34 hat, die parallel zur Drehachse um diese herum angeordnet sind. In diese Bohrungen 34 kann je nach der Stellung der Drehsäule 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 drehbar gelagert.

Um 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 5 sind, wie in F i g. 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 Geschwemmsei in die Nischen 5 treibt und die Funktion der mechanischen Einrichtung dort behindert. Die Wulste können auch dazu dienen, daß bei Ablenken des Fanggliedes 2 durch den Schiffstoß dasselbe nicht scharf geknickt wird.

Wie schon beschrieben, kann das Fangglied 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 aufnehmen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (14)

Patentansprüche:

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 Führungskörper 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 drehfest, jedoch achsverschieblich angeordneten und als Wickelkörper (6) ausgeführten Führungskörper ausgebildet ist, und daß das Fangglied (2) um diesen Wickelkörper (β) 2$ wickelbar sowie der Wickelkörper (6) selbst über ihn hebende und 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.

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

4. Stoßschutzeinrichtung nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß die Drehsäulc (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 I, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehsäule (4) aus zwei Trägern besteht, deren Enden durch Scheiben miteinander verbunden 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 I, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehsäule (4) an ihrem oberen Ende eine Scheibe (.13) aufweist, und daß diese Scheibe (33) mit einer Reihe von Bohrungen (34) für in sie einsetzbare Arreticrbolzen (35) ausgestattet ist.

8. Stoßschutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß 7um Vernichten der Stoßenergie die Drehsäule (4) mit hydraulischen Dämpfungsmitteln (22) verbunden ist.

9. Stoßschutzeinrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß zum Vernichten der Sloßenergie die Drehsäulc (4) mit einer Bremse (26, 27) (Reibungsbremse) verbunden ist.

10. Stoßschutzeinrichtung nach den Ansprüchen 1 und b, dadurch gekennzeichnet, daß das Hubwerk (8) für den Wickelkörper (6) auf der Schleusenplatiform angeordnet ist, und daß mindestens zwei seiner Seile (17) an einem Schiebekörper (31), der mit dem Wickelkörper (6) drehbeweglich verbunden ist, befestigt sind sowie der Schiebekörper (31) an einer am Schleusenmauerwerk (10) vorgesehenen Führungsschiene (32) axial geführt ist.

11. Stoßschutzeinrichtung nach den Ansprüchen 1,6 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß das hydraulische Dämpfungsmittel (22) derart mit der Drehsäule (4) verbunden ist, daß mit diesem ein Spannen 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 Stellantrieb (28) vorgesehen ist.

13. Stoßschutzeinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehsäule (4) zusammen mit dem an ihr angebrachten Wickelkörper (6) durch eine Verblendung (36) geschützt sind, und daß diese Verblendung (36) für die Seilführung einen Schlitz aufweist, dessen Schlitzöffnung beidseitig abgerundet ist.

14. Stoßschutzeinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Hubwerk als hydraulischer Zylinderantrieb ausgebildet ist.