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Selbstsperrender Antrieb für Schiffshebewerke. Es ist bekannt, die
Bewegung von Schiffshebewerken durch Schraubenspindeln zu regeln. Derartige Schraubenspindeln
dienen im gewöhnlichen Betriebe zur Geradführung des Troges und im Gefahrfalle,
z. B. wenn der Schiffstrog unbeabsichtigt vom Wasser entblößt wird, zur sicheren
Abstützung des Troges und zur Aufnahme der außerordentlich großen Kräfte, die den
Trog bei einer Gleichgewichtsstörung in beschleunigte Bewegung versetzen würden.
Im letzteren Falle können die Spindeln ihre Aufgabe, als Fangmittel der bewegten
Massen des Schiffshebewerks zu dienen, nur dann sicher erfüllen, wenn sie völlig
oder wenigstens angenähert selbstsperrend, d. h. mit einem genügend flachgängigen
Gewinde versehen sind.
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Der dadurch bedingte sehr ungünstige Wirkungsgrad macht die Schraubenspindeln
als Antriebsmittel unbrauchbar. Man hat daher vorgeschlagen, neben den Schraubenspindeln
besondere Antriebsmittel, z. B. Ketten, anzuwenden.
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Die Verwendung von Schraubenspindeln bei Schiffshebewerken als Fallbremsen
ist noch in einem Ausführungsvorschlag bekannt geworden, bei dem die Last des Troges
im Gefahrfalle nach Überschreitung einer Federspannung durch Bremsbacken auf die
Gewindegänge einer drehbaren, mit dem Antriebsmittel zwangläufig verbundenen Spindel
wirkt und dadurch die zur Sperrung erforderliche Reibung erzeugt. Auch hier müssen
die Gewindegänge der Spindel flach sein; die Verwendung der Spindel als Antriebsmittel
kommt demnach auch in diesem Falle nicht in Frage und ist auch in dem bekannt gewordenen
Vorschlage nicht beabsichtigt gewesen.
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Anderseits ist es bekannt, Spindeln auch für den Antrieb von Schiffshebewerken
zu verwenden, hierbei können die Spindeln entweder gedreht werden und die Muttern
am Troge fest oder die Spindeln fest sein und die Muttern vom Troge aus gedreht
werden. In beiden Fällen müssen die Spindeln zur Erzielung eines wirtschaftlichen
Wirkungsgrades ein genügend steilgängiges Schraubengewinde erhalten, wodurch sie,
wie auch die Erfahrungen am Henrichenburger Schiffshebewerk gelehrt haben, als Sperrmittel
unbrauchbar werden. Alsdann sind neben den Spindeln besondere Sperrmittel oder Sicherheitsvorrichtungen
vorgesehen (maschinelle Bremsen, Wasserdruckbremsen u. a.).
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Demgegenüber ermöglicht die vorliegende Erfindung feststehende, steilgängige,
also an sich nicht selbstsperrende Schraubenspindeln dadurch gleichzeitig zum Antrieb
(im gewöhnlichen Betriebe) und zur Sperrung (im Gefahrfalle) nutzbar zu machen,
daß die Antriebsmuttern federnd gelagert und bei Überschreitung der Federspannung
gegen Bremsflächen gepreßt werden, wodurch die zur Selbstsperrung des Getriebes
im Gefahrfalle erforderliche Zusatzreibung erzeugt wird.
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Ein Beispiel der Ausführung zeigt die Zeichnung, die einen M,*ttelschnitt
durch die Anordnung darstellt.
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Auf der feststehenden Spindel s mit steilern
Gewinde
b°wegt sich der Mutterkörper b mit eingesetzter Gewindebuchse a, beide zusammen
Antriebsmutter genannt. Die Mutter wird umfaßt von einem zweiteiligen Körper c und
cl gegen den sie mittels zweier Halslager k und eines Drucklagers
L so abgestützt ist, daß sie sich zwar in dem Körper c, cl frei drehen kann,
aber in bezug auf Längsverschiebung mit diesen Teilen fest verbunden ist. Die Körperteile
c und c1 werden durch die Bolzen in miteinander verbunden, stellen somit
einen geschlossenen Körper dar. Zwischen den Flanschen der Körperteile e und e1
sind Federteller d und dl, die durch Spannfedern g auseinandergedrückt werden, ge-.
lagert. Alle diese Einzelheiten sind in einem zylindrisch ausgcbohrten Trogträgerte:1
lt, der oben durch den Schneckenkasten n und unten durch den Deckel o abgeschlossen
ist, untergebracht, wobei die senkrecht stehenden Schenkel der Federteller d und
dl sich gegen die Schenkel k1 und lt= des Schneckenkastens bzw. des Deckels o legen.
Der Körper c, cl ist mittels einer nicht dargestellten Einrichtung drehfest, aber
längsverschieblich zu lz, gelagert.
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Der Trogträgerteil h ist mit dem Trogkörper auf irgendeine Art in
lotrechter Richtung kraftschlüssig verbunden. Der Schnekkenkasten n ist auf dem
Trogträgerteil gelagert, würde also mit dem im Schneckenkasten unterg--brachten
Schneckenrad an einer Verschiebung des Troges g;genüber der Mutter teilnehmen müssen.
Um die drehfeste Verbindung des Schneckenrades mit der Mutter in diesem Fall aufrechtzuerhalten,
ist das Schneckenrad zwoteilig ausgeführt. Während die Nabe e fest mit der
Mutter a, b verbunden ist, ist der Schneckenradkörper f drehfest, aber in
senkrechter Richtung längsverschieblich zu der Nahe e angeordnet.
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Die Vorspannung der Federn g ist so bemessen, daß sie dem im Regelbetriebe
auftretenden Betriebshöchstdruck das Gleichgewicht hält. Infolge des steilen Gewindes
arbeitet daher die Mutter mit hohem Wirkungsgrad, den sie so lange beibehält, bis
bei Beginn eines Gefahrfalles der Betriebshöchstdruck überschritten wird. Bei dem
Ausführungsbeispiel ist nun angenommen, daß dieser Gefahrfall durch Leerlaufen des
Troges erzeugt wird, wobei die Geschwindigkeit des Troges mit dem Trogträgerteillz
nach oben beschleunigt werden würde. Da die Spindelmutter s infolge ihres Antriebes
durch einen Nebenschluß- oder Verbundmotor stets mit gleicher Umgangszahl läuft,
wird also der Trogträgerteil la mittels des Flansches lt'= den Federteller dl mitnehmen
und die Federn g so weit zusammendrücken, bis die feststehende Reibefläche p1 sich
gegen die umlaufende Reibefläche p des Schneckenrades e, f legt. Da das nun
auftretende Reibungsmoment zwischen p und p1 einschließlich der sonstigen Reibungswiderstände
größer ist als das durch den Trog auf die Spindel ausgeübte Rückdrehmoment, so wirkt
die Einrichtung nunmehr selbstsperrend. Durch die Voreilung des Troges gegenüber
der Mutter wird schließlich ein Stromunterbrecher g betätigt, der die Antriebsmotoren
ausschaltet und damit die Anlage stillegt.
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Wird das Auftreten eines anderen Gefahrfalles, der nach unten gerichtete
Kräfte hervorrufen soll, angenommen, so kann auchdies berücksichtigt werden. Es
könnte z. B. ein der Nabe e entsprechender Körper am unteren Ende der Einrichtung
angebracht werden, dessen umlaufende Bremsfläche gegen eine feststehende, am Deckel
o befindliche wirken müßte. Es würde hierbei also ftl den Federteller d nach unten
drücken, so daß zwischen h° und dl ein Spielraum entsteht, während in dem zuerst
behandelten Gefahrfall dieser Spielraum sich zwischen ftl und d zeigen würde.
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Wenn mit dem nach unten wirkenden weniger wahrscheinlichen Fall nicht
gerechnet wird, so genügt es, eine etwa nach unten auftretende Voreilung des Troges
gegen die Mutter insofern zu begrenzen, daß der äußere Schneckenradkörper t sich
auf eine Ringfläche r an der Nabe e auflegt.