DE3340319A1

DE3340319A1 - Halteeinrichtung fuer ein schiffshebewerk

Info

Publication number: DE3340319A1
Application number: DE19833340319
Authority: DE
Inventors: Klaus Dipl.-Ing. Scheidel (TH), 6380 Bad Homburg; Franz Dipl.-Ing. Wagner (TH), 6095 Ginsheim
Original assignee: MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
Current assignee: MT Aerospace AG
Priority date: 1983-11-08
Filing date: 1983-11-08
Publication date: 1985-05-23
Also published as: DE3340319C2

Description

Halteeinrichtung für ein Schiffshebewerk
Die Erfindung bezieht sich auf eine Halteeinrichtung für ein Schiffshebewerk,bei dem in einem Bauwerk senkrecht verlaufende, zueinander parallele Zahnstangen verankert sind, in welche Zahnräder zum Antrieb eines Trogs eingreifen und das Gewicht des Troges durch Ausgleichsgewichte kompensiert ist.
Bei Schiffshebewerken wird üblicherweise die Gewichtskraft des Troges über Seilzüge und Gegengewichte ausgeglichen und der Hub des Troges über ein Zahnrad bewerkstelligt, welches in eine senkrecht verlaufende, in dem Bauwerk verankerte Zahnstange eingreift. Die Gewichtskräfte, welche die Hubvorrichtung belasten, schwanken im allgemeinen wenig. Nur bei der Einfahrt von Schiffen bei geöffnetem Trogtor kommt es durch Wellenschlag und durch Aufstau zu Kräften, welche die normalen Antriebskräfte um ein vielfaches übersteigen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Antriebseinrichtung von diesen hohen Belastungen frei zu halten.
Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß die zu einer Mittellinie symmetrisch aufgebaute Halteeinrichtung je Hälfte aus einer vertikalen Kolben-Zylinder-Einheit besteht, welche mit einem Zylinder unter Zwischensch.altung einer Aussteifung ein Tragwerk eines Troges trägt, daß eine Kolbenstange der vertikalen Kolben-Zylinder-Einheit mit einem horizontal liegenden Rahmen verbunden ist, daß im Rahmen eine Formbacke horizontal beweglich gelagert und durch eine horizontale Kolben-Zylinder-Einheit antreibbar ist, wobei ein Zylinder derselben mit dem Rahmen verbunden ist und eine Kolbenstange in Verbindung mit der Formbacke steht, daß ferner der Rahmen Führungselemente aufweist, welche ihm entlang einer Haltevorrichtung eine vertikale Führung verleihen, daß die Formbacke durch die horizontale Kolben-Zylindereinheit gegen die Haltevorrichtung anpreßbar ist, daß dabei die Bewgung der horizontalen, sowie der vertikalen Kolben-Zylinder-Einheit durch Sensoren steuerbar ist, wobei zur Kontrolle der Bewegung der Formbacke mit dem Rahmen verbundene dritte Sensoren vorgesehen sind, die Stellung des Rahmens bezüglich der Haltevorrichtung durch zweite Sensoren erfaßt wird und die Lage des Rahmes gegenüber einer mit dem Zylinder der Kolben-Zylinder-Einheit verbundenen Zwischenplatte über erste Sensoren überprüfbar ist, und daß mit der Zwischenplatte senkrecht stehende Verriegelungsbolzen verbunden sind, welche zur Verriegelung der Formbacke eine Bohrung des Rahmens durchdringen und in Sackbohrungen der Formbacke einrasten.
Durch die gegen die Haltevorrichtung anpreßbaren Formbacken wird während der Phase des Einfahrens von Schiffen in den Trog eine Entlastung des Antriebes erreicht.
Dieser braucht somit nicht für Spitzenbelastung ausgelegt zu werden. Durch die Festlegung der Formbacken mittels Verriegelungsbolzen wird bei Trogfahrt eine Fehlbedienung vermieden. Erst nach Beendigung der Trogfahrt wird eine Arretierung des Tragwerkes durch Freigabe der Verriegelungsbolzen ermöglicht. Eine Fehlbedienung wird somit ausgeschlossen.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung können den Unteransprüchen 2 bis 4 entnommen werden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in Zeichnungen dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 Ansicht der Halteeinrichtung mit Schraubenspindel als Haltevorrichtung Fig. 2 Ansicht der Halteeinrichtung mit Zahnstange als Antriebselement und Haltevorrichtung Fig. 3 Ansicht der Halteeinrichtung mit Formkörper als Haltevorrichtung.
Für ein Schiffshebewerk wird nach Fix. 1 ein mit einem nicht dargestellten Trog verbundenes Tragwerk 1 mittels einer als Zahnstange 2 ausgebildeten Haltevorrichtung 2a und einem motorgetriebenen Zahnrad, welches ebenfalls nicht dargestellt ist, in vertikaler Richtung bewegt, die Zahnstange 2 ist dabei in einem Bauwerk 3 ortsfest installiert. Um eine Überlastung des Antriebes bei Stillstand des Tragwerkes, d. h. bei geöffnetem Trogtor zur Einfahrt eines Schiffes in einen Trog zu vermeiden, wurde eine Haltevorrichtung vorgesehen, welche zu einer zwischen den Zahnstangen 2 gedachten Mittellinie 4 symmetrisch aufgebaut ist. In der folgenden Beschreibung wird daher nur die eine Hälfte betrachtet. Eine Formbacke 5 ist gleitend in einem Rahmen 6 mittels Schwalbenschwanzführung oder dergleichen geführt. Die Formbacke 5 ist mittels einer horizontalen hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheit 7 antreibbar, wobei eine Kolbenstange 8 mit der Formbacke 5 verbunden ist, während ein Zylinder 9 am Rahmen 6 befestigt ist. Dieser Rahmen 6 wiederum ist über eine vertikale hydraulische Kolben-Zylinder-Einheit 10 mit dem Tragwerk 1 verbunden und gegenüber diesem relativ beweglich. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Zylinder 11 der Kolben-Zylinder-Einheit 10 über eine Zwischenplatte 12 und eine Aussteiiung 13 dem Tragwerk 1 zugeordnet, während der Rahmen 6 auf einer Kolbenstange 14 der Kolben-Zylinder-Einheit 10 ruht. Die gesamte Halteeinrichtung wird in horizontaler Richtung durch ein Führungselemente 15 geführt, welches mit dem Rahmen 6 verbunden ist und die Zahnstange 2 u-förmig umfaßt. Die Halteeinrichtung funktioniert so, daß nach Beendigung der Trogfahrt vor dem Öffnen der Trogtore die Formbacke 5 mittels der hydraulischen horizontalen Kolben-Zylinder-Einheit 7 nach außen bewegt wird, bis sie formschlüssig in die Zahnstange 2 eingreift. Um Formbacke 5 und Zahnstange 2 zur Deckung zu bringen wird der Rahmen 6 unter Zuhilfenahme der vertikalen Kolben-Zylinder-Einheit 10 relativ zum Tragwerk 1 so verschoben, bis Deckung erzielt ist. Anschließend werden hier nicht dargestellte Ventile der vertikalen Kolben-Zylinder-Einheit 10 geschlossen, so daß deren Zylinderräume abgeschlossen sind und somit eine cehr:steife Verbindung zwischen der Zahnstange 2 über den Rahmen 6 mit dem Tragwerk 1 des Troges hergestellt ist. Die Kolben-Zylinder-Einheit 10 hat außerdem die Funktion einer Uberlastsicherung zu erfüllen. Der bei Belastung unter Druck stehende Zylinderraum hat Druckbegrenzungsventile, die bei Überlast öffnen und die bei Hebewerken vorhandene Katastrophensicherung in Aktion tritt.
Gesteuert wird die Bewegung der vertikalen Kolben-Zylinder-Einheit 10, sowie der horizontalen Kolben-Zylinder-Einheit 7 durch verschiedene Sensoren 16 bis 18. Zunächst wird nach Beendigung der Trogfahrt der Rahmen 6, welcher sich in Ruhestellung in unterster Lage befindet, durch die vertikale Kolben-Zylinder-Einheit 10 soweit angehoben, daß die Formbacke 5 mit der Zahnstange 2 zur Deckung kommt. Die Bewegung des Rahmens 6 wird zunächst von ersten Sensoren 16 überwacht, welche die Lage des Rahmens 6 gegenüber dem Tragwerk 1 erfassen. Eine Feinregelung des Rahmens zum Zwecke der Deckung der Formbacke 5 mit der Zahnstange 2 wird über zweite Sensoren 17 bewerkstelligt. Erst wenn diese Deckung erreicht ist, wird die Formbacke 5 durch die horizontale Kolben-Zylinder-Einheit 7 gegen die Zahnstange gepreßt, so daß nun zwischen der fest im Bauwerk 3 installierten Zahnstange 2 und dem Tragwerk 1 über eine Formbacke 5, den Rahmen 6, die Kolbenstange 14 und der hydraulischen vertikalen Kolben-Zylinder-Einheit 10 eine kraftschlüssige Verbindung mit dem Trog hergestellt ist. Die Bewegung der Formbacke 5 läßt sich durch dritte Sensoren 18 überwachen..In diesem Zustand kann das Trogtor geöffnet werden und ein Schiff einfahren. Die eingangs geschilderte hohe Belastung wird somit unmittelbar von der Halteeinrichtung aufgenommen, der Antrieb des Troges braucht nur noch für die normale Verkehrslast ausgelegt zu werden.
Nach erfolgter Einfahrt eines Schiffes in den Trog und nach Schließung des Trogtores kann die Halteeinrichtung wieder in ihre unterste Lage, die Ruhestellung zurückgefahren werden.
Dabei wird zunächst die Formbacke 5 zurückgefahren, bis sie außer Eingriff mit der Zahnstange 2 ist. Dieser Vorgang wird durch die dritten Sensoren 18 gesteuert. Nach dem Zurückfahren der Formbacke 5 wird der Rahmen 6 durch die vertikale Kolben-Zylinder-Einheit 10 nach unten gefahren. Dabei durchdringt ein mit der Zwischenplatte 12 senkrecht stehend verbundener Verriegelungsbolzen 19 eine Bohrung 20 des Rahmens 6 und dringt zudem in eine Sackbohrung 21 der Formbacke 5 ein so daß diese gegenüber dem Rahmen 6 zum Schutz vor Fehlbedienung verriegelt ist. Der nicht dargestellte Antrieb kann nun die in Ruhestellung befindliche Halteeinrichtung samt Trog verfahren.
Als zusätzliche Sicherheitsmaßnahme wird eine nicht dargestellte Kraftquelle (Hydraulikaggregat), die entweder den Rahmen 6 aus der Ruhestellung anheben, oder die Formbacken 5 schließen könnte, von einem der Steuerung der Halteeinrichtung übergeordneten System abgeschaltet.
Eine Variante zu Fig. 1 bildet das in Fig. 2 dargestellte System. Als Antrieb dient wie bei Fig. 1 eine Zahnstange, welche nicht gezeichnet ist. Die in Fig. 2 gezeigte Halteeinrichtung ist wiederum symmetrisch zur Mittellinie 4. An Stelle der in Fig. 1 dargestellten Zahnstange 2 dient eine Schraubenspindel 22 als Haltevorrichtung 2a. Die Formbacke 5 wirkt nach innen gegen die Schraubenspindel 22. Die Formbacke 5 und die Gegenbacke sind der Form des Gewindes angepaßt. Da die Formbacke nach innen wirkt, sind die mit der Zwischenplatte 12 verbundenen Verriegelungsbolzen 19 ebenfalls zur Innenseite hin verschoben, ebenso wie die Bohrung 20 im Rahmen 6 und die Sackbohrung 21 in der Formbacke 5. Die Funktion ist die gleiche wie die unter Fig. 1 beschriebene Halteeinrichtung. Die hohen Belastungen werden über die Formbacke 5 durch Formschluß auf die fest im Bauwerk 3 verankerte Schraubenspindel 22 übertragen, so daß der Antrieb nur für die normale Verkehrslast ausgelegt werden muß.
Eine Sicherung des Tragwerkes 1 durch Reibschluß zeigt Fio. 3.
Die Halteeinrichtung ist wiederum symmetrisch zu einer Mittellinie 4 aufgebaut und stimmt mit Ausnahme der Formbacke 5 mit der in Fig. 1 dargestellten Halteeinrichtung überein.
Die Formbacke 5 wird mittels der horizontalen Kolben-Zylinder-Einheit 7 gegen einen Formkörper 23 gepreßt, welcherortsfest im Bauwerk 3 verankert ist. Der Antrieb des Tragwerkes 1 erfolgt wie unter Fig. 1 gezeigt mittels einer hier nicht dargestellten Zahnstange. Der besondere Vorzug dieser Art von Halteeinrichtung besteht darin, daß die Formbacke 5 in jeder Stellung des Rahmens 6 mit dem Formkörper 23 in Eingriff gebracht werden kann. Dadurch können die für die Feineinstellung des Rahmens 6 relativ zu der als Formkörper 23 ausgebildeten Haltevorrichtung 2a notwendigen und in Fig. 1 gezeigten zweiten Sensoren 17 in Wegfall kommen.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Halteeinrichtung für ein Schiffshebewerk bei dem in einem Bauwerk senkrecht verlaufende, zueinander parallele Zahnstangen verankert sind, in welche Zahnräder zum Antrieb eines Trogs eingreifen und das Gewicht des Troges durch Ausgleichsgewichte kompensiert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die zu einer Mittellinie (4) symmetrisch aufgebaute Halteeinrichtung je Hälfte aus einer vertikalen Kolben-Zylinder-Einheit (10) besteht, welche mit einem Zylinder (11) unter Zwischenschaltung einerAussteifung (13) ein Tragwerk (1) eines Troges trägt, daß eine Kolbenstange der vertikalen Kolben-Zylinder-Einheit (10) mit einem horizontal liegenden Rahmen (6) verbunden ist, daß im Rahmen (6) eine Formbacke (5) horizontal beweglich gelagert und durch eine horizontale Kolben-Zylinder-Einheit (7) antreibbar ist, wobei ein Zylinder (9) derselben mit dem Rahmen (6) verbunden ist und eine Kolbenstange (8) in Verbindung mit der Formbacke (5) steht, daß ferner der Rahmen (6) Führungselemente (15) aufweist, welche ihm entlang einer Haltevorrichtung (2a) eine vertikale Führung verleihen, daß die Formbacke (5) durch die horizontale Kolben-Zylinder-Einheit (7) gegen die Haltevorrichtung (2a) anpreßbar ist, daß dabei die Bewegung der horizontalen, sowie der vertikalen Kolben-Zylinder-Einheit (7 bzw. 10) durch Sensoren (16 bis 18) steuerbar ist, wobei zur Kontrolle der Bewegung der Formbacke (5) mit dem Rahmen (6) verbundene dritte Sensoren (18) vorgesehen sind, die Stellung des Rahmens bezüglich der Haltevorrichtung (2a) durch zweite Sensoren (17) erfaßt wird und die Lage des Rahmens (6) gegenüber einer mit dem Zylinder (11). der Kolb.en-Zylinder-Einheit (10) verbundenen Zwischenplatte (12) über erste Sensoren (16) überprüfbar ist, und daß mit der Zwischenplatte (12) senkrecht stehende Verriegelungsbolzen (19) verbunden sind, welche zur Verriegelung der Formbacke (5) eine Bohrung (20) des Rahmens (6) durchdringen und in Sackbohrungen (21) der Formbacke (5) einrasten.
2. Halteeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtung (2a) aus einer in der Mittellinie (4) liegenden Schraubenspindel (22) gebildet wird, welche am Fuß fest im Bauwerk (3) verankert ist, und daß die Formbacken (5) der Kontur der Schraubenspindel (22) angepaßt sind.
3. Halteeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtung (2a) aus der Zahnstange (2) des Antriebes besteht, und daß die Formbacken (5) der nach außen wirkenden horizontalen Kolben-Zylinder-Einheit (7) sich der Kontur der Zahnstange (2) anpassen.
4. Halteeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtung (2a) aus einem Formkörper (23) gebildet wird, welcher beidseits der Halteeinrichtung vertikal verlaufend im Bauwerk (3) verankert ist.