DE3443191C2

DE3443191C2 - Stoßschutzeinrichtung für das Abbremsen von Schiffen in Schleusenanlagen

Info

Publication number: DE3443191C2
Application number: DE19843443191
Authority: DE
Inventors: Günter Dipl.-Ing. 6095 Gustavsburg Schell; Franz Dipl.-Ing. Wagner
Original assignee: MAN Gutehoffnungshutte GmbH
Current assignee: MT Aerospace AG
Priority date: 1984-11-27
Filing date: 1984-11-27
Publication date: 1986-12-18
Also published as: FR2573787A1; DE3443191A1; FR2573787B1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Stoßschutzeinrichtung zum Abbremsen von Schiffen vor Schleusenbauwerken, um das Auffahren auf das Schleusentor zu vermeiden. Ein Fangseil 2 wird der Bugform des einfahrenden Schiffes angepaßt über dem Wasserspiegel 1 vor dem Schleusentor 19 (Figur 2) quergespannt. Bei der Auffahrt eines Schiffes wird das Fangseil 2 in die Position 2a (Figur 2) ausgelenkt. Die Zugkraft des Fangseils 2 wird auf das Zugseil 4 übertragen und dort über ein System von Umlenkrollen 11, 12, 15 (Figur 1) einer hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheit 3 zugeführt, in der die kinetische Energie des Schiffes durch Drosselung in Wärme umgewandelt und damit verzehrt wird. Durch die erste Rolle 5 wird das Zugseil 4 zunächst vertikal nach unten umgelenkt und über eine zweite Rolle 11 am Grund des Schachtes 8 wieder nach oben geführt, wo es durch eine dritte Rolle 12 an der oberen Öffnung des Schachtes 8 horizontal umgelenkt und um eine lose Rolle 13 geführt ist, welche mit der Kolbenstange 14 der hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheit 3 verbunden ist. Nach der losen Rolle 14 läuft das Zugseil 4 über eine vierte Rolle 15, die das Zugseil wieder in Richtung auf den Hubwagen 7 umlenkt, mit dem es fest verbunden ist. Durch das umlaufende Zugseil 4 wird der Hubwagen 7 von vertikalen Kräften entlastet und die hydraulische Kolben-Zylinder-Einheit 3 benötigt nur einen geringen Hub, da die Kolbenstange 14 bei einer Höhenverstellung des Fangseils 2 keine Bewegung ...

Description

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steht darin, daß die Umlenkrollen aus einer zweiten Rolle, einer dritten Rolle und einer vierten Rolle gebildet werden, daß die zweite Rolle am Boden des Schachtes es befestigt ist und das Zugseil um 180° umlenkt, daß die dritte Rolle an der öffnung des Schachtes angeordnet ist und das Zugseil dadurch um einen Winkel von 90° in horizontaler Richtung umgelenkt wird, daß eine vierte

Rolle vorhanden ist, durch welche das Zugseil um 90° in die vertikale Richtung geführt wird, und daß der Hubwagen von einem Hubseil getragen wird, das auf einer oberhalb des Wasserspiegels angeordnete Hubwinde aufgespult ist

Durch die Umlenkung des Zugseils um die erste Rolle, die im Hubwagen gelagert ist, und die sinnvolle Zurückführung des Zugseils durch Umlenkrollen zum Hubwagen wird eine Belastung eines den Hubwagen tragenden Hubseils bei der Auffahrt eines Schiffes mit einem nor- ίο malen Steven auf das Fangseil vermieden. Bei der Auffahrt eines mit geneigtem Bug versehenen Schubleichter auf das Fangseil wird das Fangseil durch den auflaufenden Schiffsbug nach unten gedrückt Die vertikal nach unten wirkende Komponente des Fangseils wird durch das Hubseil bzw. die an der Hubwinde angeordnete Sperrklinke aufgenommen. Durch die Lagerung der ersten Rolle im Hubwagen kann das Fangseil von oben her mittels einer Hubwinde stufenlos verstellt und anschließend in der gewünschten Höhe arretiert werdea

Weitere vorteilhafte Ausbildungen können den Unteransprüchen 3 bis 5 entnommen werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Zeichnungen dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 einen Querschnitt durch eine Hälfte einer Schleusenkammer mit einem Fangseil und einer Führung eines Hubwagens sowie einer hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheit,

Fig.2 ein Detail eines Oberganges des Zugseils in einen vertikalen Schacht der Schleusenkammer und

F i g. 3 eine Seitenansicht des Hubwagens in vergrößerter Darstellung.

Zum Abfangen von Schiffen, welche mit zu hoher Geschwindigkeit in eine Schleusenkammer einfahren, ist es zum Schutz der Schleusentore üblich, in entsprechend bemessenem Abstand von einem Schleusentor ein Fangseil zu spannen, welches das Schiff vor dem Aufprall auf das Schleusentor abbremst. Gemäß der F i g. 1 wird ein über einem Wasserspiegel 1 höhenverstellbares Fangseil 2 vorgesehen, welches zum Zweck der Kraftübertragung auf eine hydraulische Kolben-Zylinder-Einheit 3 mit einem Zugseil 4 verbunden ist. Dieses Zugseil 4 wird zunächst über eine erste Rolle 5 um einen Winkel von 90° vertikal nach unten umgelenkt, nachdem es zur horizontalen Führung durch einen mit Blech ausgekleideten Spalt 6 einer Schleusenkammer geführt wurde.

Die erste Rolle 5 ist dabei in einem Hubwagen 7 drehbar gelagert, wobei dieser mittels eines Hubseils Sa von einer Hubwinde 9 in vertikaler Richtung verfahren werden kann. Diese Hubwinde kann in nicht dargestellter Weise durch einen Elektro- oder Hydromotor angetrieben werden, wobei es sinnvoll ist, die Synchronisation der linken und rechten Hubwinde elektrisch zu überwachen. Nach dem Abschalten des Windenantriebes fällt eine vorzugsweise elektrisch betätigte Sperrklinke 10 ein und blockiert die Hubwinde. Der Hubwagen 7 ist somit gegen vertikale Abwärtsbewegung gesichert

Nach Umlenkung um die erste RnIIe S wird das Zugseil 4 lotrecht nach unten geführt, wobei am Grund eines vertikalen Schachtes 8 in der Schleusenwand eine zweite Rolle 11 vorgesehen ist, über die das Zugseil um 180° umgelenkt und wieder nach oben geführt wird, wo eine dritte Rolle 12 das Zugseil um 90° in eine waagrechte Richtung umlenkt. Anschließend umschlingt das Zugseil 4 eine lose Rolle 13, welche mit einer Kolbenstange 14 der hydraulischen Kolben-Zylinder-Einhek 3 verbunden ist Nach einer Umschlingung der losen Rolle 13 um 180° wird das Zugseil 4 nochmals um eine vierte Rolle 15 um einen Winkel von 90° umgelenkt so daß das Zugseil wieder am Hubwagen 7 endet und mit diesem verbanden ist

Durch die mehrfache Umlenkung des Zugseils 4 wird erreicht daß bei einer Belastung des Fangseiles 2 durch horizontale Kräfte der Hubwagen 7 von diesen Kräften entlastet ist, da die über das Fangseil auf das Zugseil und den Hubwagen übertragene Vertikalkomponente der Belastung dadurch aufgehoben wird, daß das um die vierte Rolle 15 laufende Zugseil 4 den Hubwagen 7 nach oben zieht, so daß Kräftegleichgewicht herrscht Wenn das Fangseil 2 nicht hoch genug über dem Wasserspiegel ϊ gespannt ist und ein Schubleichter mit seinem nach vorn ansteigendem Bug auf das Fangseil 2 auffährt wirkt auf den Hubwagen 7 eine nach unten gerichtete Vertikalkraft entsprechend der Auslenkung des Fangseiles nach unten. Diese Kraft wird durch das Hubseil bzw. durch die Hubwinde 9 mit der Sperrklinke 10 aufgenommen.

Zur Führung des Hubwagens 7 sind im Schacht 8 Führungsschienen 16 vorgesehen, auf denen der Hubwagen mittels abgefederter Rollen 17 läuft Der Hubwagen 7 verfügt parallel verlaufend zu den Führungsschienen 16 über Druckschuhe 18, die beim Auffahren eines Schiffes auf das Fangseil 2 die auf den Hubwagen ausgeübte Horizontalkomponente der Seilkraft unmittelbar vom Hubwagen 7 über Druckschuhe 18 auf die Führungsschienen 16 übertragen, so daß die Rollen 17 nur die Führungskräfte zu übertragen haben.

Die kinetische Energie eines auf das Fangseil 2 auffahrenden Schiffes wird durch die hydraulische Kolben-Zylinder-Einheit 3 verzehrt, dies geschieht dadurch, daß durch die Bewegung des Zugseiles 4 die lose Rolle 13 aus der in der F i g. 1 dargestellten Lage nach links bewegt wird und über die Kolbenstange 14 einen nicht dargestellten Kolben bewegt, welcher die Hydraulikflüssigkeit über ein Ventil in einen Ölbehälter des Hydraulik-Aggregats drückt, wodurch letztlich am Ventil die kinetische Energie des Schiffes in Wärme ungewandelt wird.

Zum Spannen des Fangseiles 2 nach einer Schiffsauffahrt bzw. nach dem Fahren des Fangseiles in seine Bereitschaftsstellung oder zum Entspannen des Fangseils 2 vor dessen Höhenverstellung ist die hydraulische Kolben-Zylinder-Einheit 3 mit einem nicht dargestellten elektrisch gesteuerten Hydro-Aggregat verbunden, welches durch Erhöhung oder durch Absenkung des Hydraulikdruckes in der Kolben-Zylinder-Einheit 3 über die lose Rolle 13 auf das Fangseil 2 einwirkt.

Da der Wasserspiegel in der Schleusenkammer einer stetigen Schwankung als Folge des sich ändernden Pegels des Oberwassers unterworfen ist, muß das Höhenniveau des Fangseils 2 entsprechend eingestellt werden. Diese Höheneinstellung erfolgt dadurch, daß bei entspanntem Zug- bzw. Fangseil durch die Hubwinde 9 und das Hubseil 8a der Hubwagen 7 auf den Führungsschienen 16 vertikal bewegt wird, bis die gewünschte Lage

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len der Sperrklinke 10 arretiert werden. In der Bereitschaftsstellung erfolgt vorher das Spannen des Zugbzw. Fangseiles. Für die Ein- und Ausfahrt des Schiffes wird das entspannte Fangseil in der Regel bis auf die Schleusensohle abgesenkt.

In F i g. 2 ist eine Draufsicht auf einen Teil der Schleusenkammer dargestellt. Das Fangseil 2 ist in Ausgangs-

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stellung in gespanntem Zustand vor einem Schleusentor 19 angeordnet. Durch übliche Verbindungselemente 20

ist das Fangseil 2 mit dem Zugseil 4 verbunden. Dieses _}

wird durch einen Spalt 6 mit Blechverkleidung 21 durch X-

das Fundament geführt und über die erste Rolle 5 eines 5 ;:'

Hubwagens 7 (vgl. F i g. 1) zur Seilführung im Schacht 8 si'

umgelenkt Die erste Rolle 5 ist in einem hier nicht näher dargestellten Hubwagen 7 (vgl. Fig. 1) gelagert, der über Rollen 17 auf Führungsschienen 16 verläuft. Die Rollen 17 sind gegenüber dem Hubwagen 8 abgefedert, so daß sie nicht die extremen Lasten des Zugseiles 4 zu

tragen haben, sondern sich nur auf die Funktion der ;■'

Führung beschränken. Die Übertragung der Seillast auf

die Führungsschienen erfolgt wie unter F i g. 1 erläutert ■·>

über Druckschuhe 18 die mit dem Hubwagen verbun-

den sind und die sich unmittelbar gegen die Führungs- |

schienen 16 abstützen.

Die Bewegung des Fangseils 2 beim Auffahren eines Schiffes ist durch Lage 2a angedeutet. Die Bewegung des Fangseils wird über das Verbindungselement 20 auf das Zugseil 4 übertragen und von dort, wie in der Beschreibung zu F i g. 1 erläutert wurde, auf die hydraulische Kolben-Zylinder-Einheit 3 als Bremselement weitergeleitet Die Lage des Fangseiles 2 bei Ein- und Ausfahrt von Schiffen ist durch die Lage 2b (vgl. F i g. 1) gegeben.

F i g. 3 zeigt eine vergrößerte Seitenansicht des Hubwagens 7, welcher durch Rollen 17 vertikal entlang der Führungsschienen 16 verfahren wird. Der Hubwagen 7 wird durch das Hubseil 8a getragen und ist über dieses

vertikal verstellbar. Parallel in Abstand »a« zu den Füh- '

rungsschienen 16 sind mit dem Hubwagen 7 starr ver- *

bundene Druckschuhe 18 vorgesehen, welche zur Anlage kommen, bevor durch horizontale Kräfte die Federwege der mit Federn 22 im Hubwagen 7 gelagerten 35 : Rollen 17 erschöpft sind. Im Hubwagen 7 ist die erste Rolle 5 zur Umlenkung des Zugseils 4 gelagert

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Stoßschutzeinrichtung für das Abbremsen von Schiffen in Schleusenanlagen mit einem quer zur Fahrtrichtung der einlaufenden Schiffe angeordneten Fangseil, welches zu beiden Seiten einer Schleusenkammer in vertikalen Führungsschächten derselben höhenverstellbar geführt ist und das Fangseil über ein Zugseil mit einer hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheit als Bremselement verbunden ist, wobei das Zugseil zunächst um eine erste Rolle um 90° in vertikale Richtung umgelenkt wird und die erste Rolle in einem Hubwagen gelagert ist, der mittels Rollen in dem vertikal verlaufenden Führungsschacht höhenverstellbar gehalten ist und das Zugseil über weitere Umlenkrollen über eine mit der hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheit verbundene lose Rolle geführt wird, wobei die Kolben-Zylinder-Einheit auf dem Schleusenbauwerk oberhalb des Wasserspiegels angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Zugseil (4) nach Umlenkung um die erste Rolle (5) nach unten und nach dem Umlauf um die weiteren Umlenkrollen (11, 12, 13, 15) von oben her zum Hubwagen (7) zurückgeführt wird und mit diesem fest verbunden ist

2. Stoßschutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkrollen (11,12, 15) aus einer zweiten Rolle (11), einer dritten Rolle (12) und einer vierten Rolle (15) gebildet werden, daß die zweite Rolle (11) am Boden des Schachtes (8) befestigt ist und das Zugseil (4) um 180° umlenkt, daß die dritte Rolle (12) an der Öffnung des Schachtes (8) angeordnet ist und das Zugseil (4) dadurch um einen Winkel von 90° in horizontaler Richtung umgelenkt wird, daß eine vierte Rolle (15) vorhanden ist, durch welche das Zugseil (4) um 90° in die vertikale Richtung geführt wird, und daß der Hubwagen (7) von einem Hubseil (8a) getragen wird, das auf einer oberhalb des Wasserspiegels (1) angeordneten Hubwinde (9) aufgespult ist

3. Stoßschutzeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hubwagen (7) abgefederte Rollen (17) aufweist, welche auf vertikal im Schacht (8) verlaufenden Führungsschienen (16) geführt werden, und daß parallel zu den Führungsschienen (16) verlaufende und mit dem Hubwagen (7) verbundene Druckschuhe (18) vorgesehen sind, wobei deren Abstand (a) von den Führungsschienen (16) kleiner als der Federweg der Rollen (17) gewählt wird.

4. Stoßschutzeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubwinde (9) durch einen Elektro- oder Hydromotor antreibbar ist, daß eine Synchronisation der Hubwinden beider Seiten durch eine elektrische Überwachungseinrichtung herbeigeführt wird, und daß die Hubwinde (9) mit einer elektrisch gesteuerten Sperrklinke (10) verbunden ist.

5. Stoßschutzeinrichtung nach Anspruch 1, da-

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Zylinder-Einheit (3) mit dem Hydro-Aggregat beaufschlagbar ist, in der Weise, daß das Fangseil (2) spannbar, bzw. entspannbar ist

Die Erfindung bezieht sich auf eine Stoßschutzeinrichtung für das Abbremsen von Schiffen in Schleusenanlagen mit einem quer zur Fahrtrichtung der einlaufenden Schiffe angeordneten Fangseil, welches zu beiden Seiten einer Schleusenkammer in vertikalen Führungsschächten derselben höhenverstellbar geführt ist und das Fangseil über ein Zugseil mit einer hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheit als Bremselement verbunden ist, wobei das Zugseil zunächst um eine erste Rolle um

ίο 90° in vertikale Richtung umgelenkt wird und die erste Rolle in einem Hubwagen gelagert ist, der mittels Rollen in dem vertikal verlaufenden Führungsschacht höhenverstellbar gehalten ist und das Zugseil über weitere Umlenkrollen über eine mit der hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheit verbundene lose Rolle geführt wird, wobei die Kolben-Zylinder-Einheit auf dem Schleusenbauwerk oberhalb des Wasserspiegels angeordnet ist

Zum Abfangen von Schiffen, welche als Folge zu hoher Geschwindigkeit die Gefahr in sich bergen, schwere Schäden an den Schleusenanlagen herbeizuführen, ist es bekannt, quer zur Fahrtrichtung der Schiffe in ausreichendem Abstand vor dem Schleusentor ein Fangseil zu spannen, welches mit einer Bremsvorrichtung, beispielsweise mit einer hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheit auf beiden Seiten einer Schleusenkammer verbunden ist. Die Kolben-Zylinder-Einheit besteht in der Regel aus einem Zylinder, in welchem ein Kolben mit Kolbenstange geführt ist und bei der die Zylinderräume über eine regelbare Drosselvorrichtung untereinander verbunden sind. Das Fangseil wird dabei mit der Kolbenstange verbunden. Durch die Drosselvorrichtung wird die über das Fangseil dem Kolben zugeführte Energie des abzubremsenden Schiffskörpers in Wärme umgewandelt und damit unschädlich gemacht Wenn die Wasserstände in der Schleusenkammer ständigem Wechsel unterworfen sind, ist es unabdingbar, den das Fangseil tragenden Hubwagen höhenverstellbar vorzusehen (vergleiche DE-AS 14 59 448). Bei der vertikalen Bewegung des Hubwagens, die bei der bekannten Einrichtung durch Verstellspindeln erfolgt, muß der Kolben der Kolben-Zylinder-Einheit wegen der dort vorgesehenen Seilführung mitbewegt werden. Das führt bei nur einer losen Rolle zu sehr langen Kolbenstangen und entsprechend langen Zylindern. Bei einem mehrfachen Einscheren kann eine kürzere Baulänge erreicht werden, es müssen dann aber enorme Kräfte in Kauf genommen werden, so daß die Kolben-Zylinder-Einheit ungewöhnlich stark dimensioniert werden muß.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugründe, eine Stoßschutzeinrichtung der eingangs beschriebenen Art so weiterzubilden, daß die Kolben-Zylinder-Einheit hinsichtlich des Volumens, insbesondere seiner Länge minimiert wird und die Höhenverstelleinrichtung des Hubwagens von der Last der Stoßkräfte des Fangseiles entlastet wird.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß das Zugseil nach Umlenkung um die erste Rolle nach unten und nach dem Umlauf um die weiteren Umlenkrollen von oben her zum Hubwagen zurückgeführt und mit diesem fest verbunden ist.