DE314112C - - Google Patents

Description

Vorliegende Erfindung hat eine Aufhängung der Schifftröge von Schiffhebewerken zum Gegenstand, bei welcher ohne Zuhilfenahme von Gegengewichten, Gegentrögen u. dgl. ein selbsttätiger Gewichtsausgleich des Troges in jeder Lage desselben dadurch erreicht wird, daß der Schifftrog von schrägen, längsverschieblichen und drehbar gelagerten Streben oder Stangen getragen wird, welche unter dem Druck einer unveränderlichen Menge Druckluft stehen. .

In der Zeichnung zeigt

Fig. ι in senkrechtem Querschnitt die Aufhängung eines Tauchtroges nach vorliegender Erfindung.

Fig. 2 stellt einen Grundriß der gleichen Anordnung dar, während

Fig. 3 eine Einzelheit einer besonderen Ausführungsform-der Aufhängung zeigt.
Fig. 4 ist das Schema der Einrichtung für ein Hebewerk großer Staustufe (Senkrechter Schnitt).

Fig. 5 ist die gleiche Einrichtung für ein Hebewerk auf schiefer Ebene ,und in
Fig. 6 ist eine Einzelheit einer anderen Ausführungsform der Aufhängung angegeben.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ruht der Schifftrog i, in welchem das zu fördernde Schiff 2 schwimmt, auf schrägliegenden hydraulischen Hubzylindern 3, und zwar derartig, daß die Kolbenstangen 4 gelenkig am Trog bei 5 befestigt sind, während die' Zylinder 3 drehbar im Lager 6 gestützt werden, welche Lager in der Grundmauer 8 verankert sind. ' Im Grundriß Fig. 2 ersieht man, daß beispielsweise vier Hubzylinder den Trog 1 tragen können. Alle Zylinder 3 sind durch wagerechte Rohr τ leitungen 7 miteinander verbunden, die durch die Lager 6 hindurch in das Innere der Zylinder 3 führen. Die Rohrleitungen 7 münden wieder in ein gemeinschaftliches Druckrohr 9. das zum Gefäß 10 führt. Das Druckwasser 11 » erhält seine Spannung durch die im geschlossenen. Gefäß 10 befindliche Druckluft. In der tiefsten Stelle des Troges 1 habe der Druckwasserspiegel die Höhenlage 12, wobei die Druckluft das Maß 13 im Gefäße 10 einnähme.,

Denken wir uns nun den Trog durch die seitlich und außerhalb angebrachten Rollen 14 und Seile 15, die durch Winden und Mo- 50, tor en 16 angetrieben werden, gehoben, bis er in die im Querschnitt Fig. 1 ersichtlich gemachte punktierte Höchstlage kommt, so wird infolge der Wirkung der im geschlossenen Gefäß 10 befindlichen Druckluft der Wasserspiegel von der Kote 12 auf die Kote 17 sinken, die Druckluft sich aber auf das Maß 18 eingestellt und dafür eine geringere Spannung erreicht haben. '

Infolge des während der Troghebung eintretenden Abfalles an Druckluftspannung im Gefäße 10, wird der damit im unmittelbaren

Zusammenhang stehende Abfall der Druckwasserspannung den Druck in den Hubzylindern 3 gleichmäßig derart beeinflußen, daß auch dieser allmählich geringer wird; während jedoch die von dem Kolbendruckio, zum Tragen des Troges dienende senkrechte Kraftkomponente 20 (siehe Kräftedreieck Fig. i) in der tiefsten Stellung. des Troges den kleinsten Wert erreicht, wird diese senkrechte Komponente während der Traghebung immer größer, bis sie in der Höchstlage (punktierte Lage Fig. i) den Höchstwert 21 erreicht, wobei der Druck der Kolbenstange in der Höchstlage den kleinsten Wert 22 bekommt. Damit die Wandungen des Troges 1 durch die wagerechte Komponente 23 in der Tiefst- und 24 in der Höchstlage der Kolbenstange nicht auf Biegung beansprucht werden, sind Quer--, riegel 25 in dem Trog vorgesehen.

Die Druckkraftkomponenten 19 bzw. ,20 in der Kolbenstange 4 hängen also von der ■ Spannung der Druckluft im Gefäß 10 ab. In der tiefsten Lage des Hubzylinders 3 ist infolge des kleinsten Druckluftraumes die Spannung der Luft, dadurch das Druckwasser, also auch der Kolbenstangendruck 19, am größten. Infolge des flachen Neigungswinkels ist aber die Hubkomponente von 19, das ist die senkrechte Komponente 20, am kleinsten.

Während der Steigung nach aufwärts kann sich durch die Nachströmung des Druckwassers, hinter dem Kolben die Druckluft im' Gefäß ausdehnen und verliert an Spannung nach einem, bekannten Gesetz. Aus diesem Grunde ist der Kolbenstangendruck 22 in der Höchstlage des Troges am kleinsten, die Hübkomponente desselben 21 infolge der Steillage am größten. Durch das Wachsen der Hubkompbnente mit abnehmendem Kolbenstangendruck wird erzielt, daß in jeder Trogläge nahezu Gleichgewicht zwischen dem Troggewicht und den Hubkomponenten herrscht. Ein vollständiger Gewichtsausgleich wird bei der in Fig. 1 veranschaulichten Bauart nicht erreicht, weil die beiden Gesetze: Änderung der Druckluftspannung infolge Volumsänderung und Änderung der Größe der Hubkomponente infolge der Lageänderung des Zylinders bei senkrechter Bewegung der Gelenke 5 nicht genau übereinstimmen. Es muß daher die

Winden anlage 14, 15,16 außer der Überwindung der Reibungswiderstände eine — wenn auch verhältnismäßig geringe :—· Hubarbeit in dem

• Maße leisten, als die Hubkomponente kleiner wird als das Troggewicht.

■ Es läßt sich jedoch auch eine genaue theoretische Übereinstimmung zwischen den aus den Lagenverhältnissen des Troges sich ergebenden Größen der Hubkomponente und des Kolbendruckes erreichen, wenn die in Fig. 3 dargestellte Ausführungsform, gewählt wird. Hier ist die obere Lagerung der Hubzylinder am Trog nicht fest, sondern in jeder Trogstellung anders. Dies wird dadurch erreicht, daß an die Trogwandung 26 feste Konsolen 27 mit einer Kurvenbahn 28 angeschlossen werden. In dieser Bahn ist der Kopf der Kolbenstange mit Rolle 29 beweglich. Beim Steigen des Troges stößt diese Rolle 29 an die außerhalb befindliche, feststehende Leitbahn 30 und wird entlang derselben verschoben, wo-■ durch der Hubzylinder die Neigung verändert. Bei entsprechender Wahl der Krümmung der Leitbahn 30 wird in jedem Augenblicke der durch den veränderten Luftraum bedingte Wasserdruck bzw. Druck im. Kolben so groß sein, daß seine, der jeweiligen Neigung des Hubzylinders entsprechende Hubkomponente in jedem Augenblick dem Troggewicht das Gleichgewicht hält. In einem solchen Falle haben die Hubmotoren 16 keine andere Leistung .'zu vollbringen, als. Reibungswiderstände, wie z. B. Zahnräder, Zylinderreibüng, Lagerreibung, Luft- und Wasserreibung u. dgl., zu überwinden. Selbstverständlich muß die Einrichtung derart 85' getroffen werden, daß der Kolbenstangendruck in der Höchstlage genügend groß ist, um dem Troggewicht das Gleichgewicht zu halten.

Eine andere. Ausführungsform ist in Fig. 4 zur Darstellung gebracht. Bei großen Höhenunterschieden, würden die Hubzylinder eine baulich nicht mehr geeignet ausführbare Länge erhalten, In diesem Falle wird sich ein stufenweises Heben des Tauchtroges empfehlen. In Fig. 4 sind beispielsweise zwei Hebestufen angedeutet. Der Trog 31 wird von den Hubzylindern 34 bis in die mittlere Trogstellung 32 gehoben. Dort lösen sich die oberen Befestigungspunkte der Zylinder selbsttätig vom Trog ab und dafür werden die in der höheren Stufe 37 eingebauten Hubzylinder 35 eingreifen und den Trog in seine obere Stellung 33 bringen. Beim Abwärtsgehen, wiederholt sich der beschriebene Vorgang in umgekehrter Weise. Die Rohrleitungen gehen durch die Zylinderlager 36 und 37, wie früher beschrieben.

Der gleiche Grundgedanke kann auch bei einem Hebewerk auf schiefer Ebene angewendet werden, wie es beispielsweise in Fig. 5 gezeigt ist. An seiner untersten Stellung wird der Trog von den Hubzylindern 39 bis in die Stellung 38 gebracht und dort von dem in 42 gelagerten nächsten Zylinder 40 übernommen und nach der'nächsten Stellung '38' weiter geschoben. So sind der Reihe nach in 41 bis 46 die einzelnen Hubzylinder festgelegt. Auch .·. hier findet durch die verschiedene Stellung der/Zylinder in Anfang und' Endlage der eingangs beschriebene Ausgleich zwischen, Luftraum und Kolbendruck statt, so daß das Heben in gleicher Weise stattfindet.

Um an Rohrleitungslänge bzw. Wasser- und

Luftraum zu sparen, können die Hubzylinder beispielsweise nach Fig. 6 ausgebildet sein. Sowohl Zylinder wie Kolbenstange- werden hohl ausgeführt. Innerhalb des Zylinders 47 wird ein Hohlzylinder 49 angeordnet, der auch bis in die hohle Kolbenstange 48 im ausgezogenen Zustande eingreift. Das Druckwasser 50 wird zwischen Hohlzylinder 49 und Hubzylinder 47 gefüllt, während die Druckluft 51 im Kolben 48 und Hohlzylinder 49 ist. Die Verbindung aller Kolbenstangen 49 untereinander kann durch das Rohr 52 geschehen. Das andere Auflager des Hubzylinders ist

•in 53- .

Zum Schluße sei noch darauf hingewiesen, daß man des Zwischenmittels, Druckwasser, auch gänzlich entbehren kann und den Hubzylinder nur mit Druckluft, die sich beim Heben des Troges ausdehnt und beim Senken

verdichtet wird, betreiben kann. Diese Ausführunghat j edoch infolge der unvermeidlichen Luftverluste bei dem Kolben den Nachteil, daß eine selbssttätige Luftpumpe für die gleichbleibende Luftmenge sorgen muß.

Claims (5)

1. Patent-Anspruch ε:

   ι. Aufhängung der Schifftröge von Schiffhebewerken, dadurch gekennzeichnet, daß der Schifftrog (1) von schrägen, längsverschieblichen und drehbar gelagerten Streben oder Stangen (3, 4) getragen wird, welche unter dem Druck einer unveränderlichen Menge Druckluft stehen, wobei die Schräglage der Streben derart gewählt wird, daß in jeder Lage des Troges zwischen den senkrechten Hubkomponenten der Tragkraft in den Streben und dem Troggewicht nahezu Gleichgewicht herrscht.
2. 2.- Ausführungsform der Aufhängung von' Schifftrögen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß je ein Ende der Tragstangen oder Streben in einer Bahn (30) von solcher Form geführt wird, daß in jeder Troglage die einem vollständigen Gewichtsausgleich entsprechende Schräglage des Tragstangen oder Streben erzielt wird.
3. 3. Ausführungsform der Aufhängung von Schifftrögen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von einem die Druckluft aufnehmenden Behälter (10) mit einer Flüssigkeit gefüllte Rohre (7, 9) zu drehbar angeordneten Zylindern (3) führen, in denen sich die zu Kolben ausgestalteten -Tragstangen oder Streben (4) bewegen.
4. 4. Aufhängung von Schifftrögen nach Anspruch 1 bis 3 für größere Staustufen, gekennzeichnet durch die stufenweise Anordnung .zweier oder mehrerer Systeme von Tragstangen oder Streben. *
5. 5. Ausführungsform der Aufhängung von Schifftrögen nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubzylinder (47) im Innern einen zweiten Luftzylinder (49) besitzen, der, in die hohle Kolbenstange (48) greift.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.