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Spindelantrieb für Hebewerke, besonders Schiffshebewerke Die Erfindung
betrifft einen Spindelantrieb für Hebewerke, besonders Schiffshebewerke, deren Lastträger
an vier im Rechteck aufgestellten Spindeln über die angetrinbe-4cg, Spindelmuttern
abgestützt ist. Bei derartigen Antrieben besteht die Gefahr, daß die Spindeln nicht
ganz -enau beim Zusammenbau ausgerichtet werden, daß sich infolge von starken Temperaturänderungen
großeWärmedehnungen ergeben oder daß nach dem Zusammenbau Fundamentsenkung.' en
o.dg'I. auftreten., welche Zwängungen bei der Bewegung des Troges oder sonstigen
Lastträgers hervorrufen. Insbesondere ist es möglich, daß sich die Abstände der
Spindeln etwas ändern und daß die Spindeln sich etwas schräg stellen.
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Gemäß der Erfindung wird der Spindelantrieb derartig ausgebildet,
daß eine allseitig pendelnde Aufhängung zwischen jeder Antriebsmutter und dem Lastträger
angeordnet ist und daß diese Aufhängung in der waagerechten Ebene in zwei zueinander
senkrechten Richtungen verschiebbar ist.
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Durch diese Ausbildung wird erreicht, daß die Muttern sich allen Lagen
der Spindeln anpassen können, ohne den einwandfreien Zusammenhang mit dem Antrieb
zu verlieren, und ohne daß zusätzliche Beanspruchungen, insbesondere der Spindel,
eintreten.
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Die allseitig pendelnde Aufhängung kann durch kardanische Ringe gebildet
werden, welche waagerecht verschiebbar sind. Der Antrieb kann durch die kardanische
Lagerung hindurchgeleitet werden, wodurch sich der Antrieb vereinfacht. Es besteht
die Mög-
lichkeit, den Trog mitsamt dem Hubantrieb in lotrechter Richtung
beweglich federnd aufzuhängen und die lotrechte Beweglichkeit zur Betätigung einer
Sicherheitsvorrichtung auszunutzen.
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Bekannt ist ein Hubantrieb für Fährb#rül,-ken, die einerseits am Ufer
aufliegen und andererseits die Verbindung mit einem Schiff herstellen. Das wasserseitige
Ende der Brücke wird durch zwei Spindeln gehoben, deren Muttern in Kugelflächen
abgestützt sind, da mit sich die Spindeln der verschiedenen Schräglage der Brücken
anpassen können. Die Schräglage in der Brücke ist dabei durch den wechselnden Wasserstand
bedingt.
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Bei dem vorliegenden Spindelantrieb für Schiffshebewerke tritt eine
betriebsmäßige Schräglage des als Lastträger dienenden Troges nicht auf, da dieser
durch vier im Rechteck aufgestellte Spindeln parallel zu sich selbst geführt wird.
Die pendelnde und verschiebbare Aufhängung hat den Zweck, die anfangs erwähnten
Ungenauigkeiten auszugleichen.
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In der Zeichnung ist eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes
dargestellt. Abb. i zeigt den Grundriß eines Schiffshebewerkes, die Abb. 2 den Längsschnitt
durch den Spindelantrieb und Abb. 3 einen Querschnitt dazu. In Abb. 4 sind
die Hauptteile des Antriebs
schaubildlich und schematisch übereinander
gezeichnet. Abb. 5 und 6 geben verschiedene Lagen dieser Teile an.
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Der Trog i ist beispielsweise auf vier Spind deln 2 abgestützt. Durch
Ausgleichswelled-V:. wird der gleichmäßige Antrieb an sämtlieht#-#n :-
vier
Spindeln gewährleistet. Die Spindeln selbst sind feststehend angeordnet, Um sie
drehen sich die Muttern4, von denen jede durch einen am Troggerüst i fest angeordneten
Motor 5 getrieben wird. Der Antrieb erfolgt über die Zahnräder
6 bis 9, von den-en das letztere fest mit einem Ring io verbunden
ist. An diesem Ring sind Zapfen i i gleichachsig angeordnet, auf denen Waagehebel
12 (Balanciers) mit Spurkranzrollen 13 drehbar befestigt sind. Wird der Motor
5
eingeschaltet, so drehen die Zahnräder den Ring io, und mit ihm führen auch
die Zapfen i i und die Rollen 13 eine Drehbewegung aus. Diese wird über die
Rollenbahn 14 auf den Zwischenring 15 übertragen, der seinerseits über die Gleit-
oder Rollenführung 16 und die Spurkränze der Räder 17 das Drehmoment auf die Räder
17 der Waagehebel 18 überträgt. Die Waagehebel sind an den Zapfen ig des
inneren Ringes 4" bzw. der Mutter4 angebracht, so daß auf die geschilderte Weise
vom Motor 5 aus über die Zahnräder 6 bis 9, den Ring io, den
Zwischenring 15 und die Verlängerung 4" die Mutter 4 angetrieben wird. Der
Kräfteverlauf ist folgender: Die Mutter 4 stützt sich auf der Spindel 2 ab; die
Mutter ist am Oberende mit den Zapfen ig versehen, an denen die Waagehebel 18 mit
den Rollen 17 sitzen. Alle diese Teile bilden gewissermaßen einen Bestandteil
der Mutter 4; auf die Rollen 17 ist nun der Ring 15 gelegt. Er stützt sich
also von oben auf den Rollen bzw. auf der Mutter4 und damit auf der Spindel 2 ab.
In den mit Laufflächen versehenen Aussparungen des Ringes 15 laufen auch
die Rollen 13, welche über die Waagehebel 12 an dem Ring i o bnv. an dem
Rad9 befestigt sind. Die Rollen 13 hängen -also in dem Ring und damit
in der Mutter und der Spindel 2. Da nun an den Rollen 13 wiederum das Rad
9 hängt, so wird also das Antriebsrad von dem Ring 15 wieder von der
Mutter 4 und die Mutter ivieder von der Spindel 2 gehalten. An dem Rad
9 hängt über die Feder 2o ein Viertel des gesamten Troggewichtes, das
' also ebenfalls über den Ring auf Mutter und Spindel übertragen wird. Außerdem
haben die Räder 13 noch das Drehmoment zum Drehen der Spindel weiterzuleiten. Die
Räder sind dann entsprechend auszubilden, was aber keine besonderen Schwierigkeiten
bereitet, weil das Troggewicht durch Gegengewichte, Schwirn-C mer o. dgl. ausgeglichen
zu sein pflegt, so daß also nur die verhältnismäßig geringen Reibungskräfte zu übertragen
sind.
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Tritt eine Lageänderung der Teile zueinander ein, so kann diese entweder
nach Ur Abb. 5 in einer Achsverschiebung be-
stehen oder nach Abb.
6 in einer Schiefstellung der Spindel gegenüber dem Trog. Nach Abb.
5 liegt die Spindel 2 außenmittig zum Trog i. Infolgedessen sind die Rollen
17 und 13 bis an das Ende.ihrer Bahd im Ring 15 verschoben. je nachdem wie groß
die möglichen Ungenauigkeiten sind, bemißt man die Bahnen in dein Ring 15. Natürlich
muß auch in dem Troggerüst und in der Nabe des Radesq genügend Platz ausgespart
sein.
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Bei der Schiefstellung nach Abb. 6 ist gewissermaßen die Spindel
2 um die Zapf-en 19
gedreht. Wird jetzt_ der Trog gehoben oder gesenkt, so
-würde außer der SchiefsteHung auch noch eine Verschiebung der Mutter 4 gegenüber
dem Rad 9 entstehen, etwa so, wie in der Abb. 6 gezeichnet. Trog und
-Spindel haben daher eine allseitige relative Beweglichkeit, so daß der ganze
Antrieb gegenüber kleinen ' Montageungenauigkeiten, Bodensenkungen, Wärme-
oder Belastungsdehnungen und ähnlichen Einflüssen in beliebigem Maße unempfindlich
gemacht -werden kann. Damit können auch die im Betrieb des Hubwerks auftretenden
Kräfte beschränkt wprden -, und unkontrollierbare Zusatzkräfte werden, vom Antrieb
ferngehalten.
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Mit der Einrichtung läßt sich gut eine Sicherheitsvorrichtung verbinden,
nach welcher der Trog nicht starr mit dem Ring i o verbunden ist, sondern über eine
Federaufhängung 2o, die bei richtigem Gewicht des Troges diesen in der Schwebe zwischen
zwei Reibflächen 21 Und 22 der Mutter 4 hält. Erst wenn der Trog infolge eines Betriebsunfalles
das Übergewicht bekommt oder von den Gegengewichten durchgezogen wird, legt er sich
mit den Flächen 23 oder 24 gegen die Bremsflächen:zi oder 22 der Mutter4,
wodurch ein alsbaldiges Stillsetzen des Antriebes zustande kommt. Die Beweglichkeit
des Troges i gegenüber dem Ring io bzw. der Bühne25 hat dabei keinen Einfluß auf
den einwandfreien Lauf der Zahnräder8 und 9,
wie diese als Stirnräder mit
senkrechter Achse ausgebildet sind.
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Der neue Antrieb bringt nicht nur eine vollkommene Anpassung der Mutter
an die jeweilige Lage der Spindel-, wobei in jeder Stellung der Zusammenhang zwischen
Mutter und Trog gewahrt bleibt, sondern auch eine Entlastung der Spindel von allen
nennenswerten Zusatzspannungen. Insbesondere erfolgt die Einstellung der Mutter
4 gegenüber
dem Trog i infolge der rollenden Reibung und der verhältnismäßig
kleinen Drehzapfen ohne nennenswerten Widerstand und ohne daß größere Kräfte entwickelt
werden,welche die Spindel auf Biegung beanspruchen.
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Die Einrichtung ist auch für andere Hebewerke als für Schiffshebewerke
zu gebrauchen, z. B. zum Heben ganzer -Lastzüge. Der Antrieb für die Muttern braucht
nicht unbedingt am Trog i befestigt zu sein, er kann auch an einer anderen Stelle
der Aufhängung angeordnet werden.