EP0601669B1 - Vorrichtung zum Versetzen von Schiffen von einem Wasserweg zu einem anderen Wasserweg - Google Patents

Vorrichtung zum Versetzen von Schiffen von einem Wasserweg zu einem anderen Wasserweg Download PDF

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EP0601669B1
EP0601669B1 EP19930203447 EP93203447A EP0601669B1 EP 0601669 B1 EP0601669 B1 EP 0601669B1 EP 19930203447 EP19930203447 EP 19930203447 EP 93203447 A EP93203447 A EP 93203447A EP 0601669 B1 EP0601669 B1 EP 0601669B1
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EP
European Patent Office
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water container
paths
water tank
water
guide
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP19930203447
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English (en)
French (fr)
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EP0601669A1 (de
Inventor
Nelis Dirk Van Driel
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VAN DRIEL MECHATRONICA BV
Original Assignee
VAN DRIEL MECHATRONICA BV
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Publication date
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Publication of EP0601669A1 publication Critical patent/EP0601669A1/de
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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02C—SHIP-LIFTING DEVICES OR MECHANISMS
    • E02C3/00—Inclined-plane ship-lifting mechanisms ; Systems for conveying barges or lighters over land, e.g. by railway

Definitions

  • the invention relates to a device for moving ships from one waterway to another waterway using a water tank, the water tank being displaced horizontally and vertically.
  • Such devices also called boat lifts, are used, among other things, in hilly areas, the water tank being transported on rollers from one waterway via a flat inclined path to the higher or lower waterway.
  • the ship is transported in the water tank in the transverse direction or in the longitudinal direction. Examples of these can be seen in the Rhine-Marne Canal, in Saverne (France) and in the Canal from Brussels to Charleroi, in Ronquiées (Belgium).
  • Such devices or ship hoists have the purpose of bringing ships from one waterway to another, with a large gradient between the waterways, without having to use a series of (expensive) chamber locks.
  • the body of water in which the ship is located is, in its entirety, moved to another level.
  • the object of the invention is to provide an improved device of the type mentioned in the preamble, the floor surface or the subsurface between the waterways not having to be transformed into a flat inclined path.
  • a device for moving ships from one waterway to another waterway with the aid of a water tank, with guide and support tracks for the water tank arranged above the floor surface, which can be moved horizontally and vertically along the guide and support tracks, the guide and support tracks arranged above the floor surface being inclined over at least part of their length.
  • the guideways preferably extend to above or into the guideways. This will lift the water tank over a quay or dike that may be present.
  • the guideways advantageously have an envelope for the vertical movement of the water tank, the movement going from top to bottom, and they are preferably horizontal over part of their length.
  • the water tank has cantilevered axes that the water tank carry.
  • the water tank can be moved between the guideways and are located directly next to the guideways, so that the construction height is kept limited while maintaining the advantages of the construction according to the invention.
  • the water container is advantageously suspended between suspension means, which are displaced by means of drive means over the guideways, and which support the projecting axes.
  • the water container is preferably suspended between two suspension means with the aid of a hinge cantilever axis for each suspension element, the hinge cantilever axes being located above the center of gravity of the water container, and wherein electronically speed-controlled drive means for controlling the displacement of the water container depending on the inertia of the water container and its contents are arranged to control acceleration and deceleration effects and to stabilize the water tank.
  • electronically speed-controlled drive means for controlling the displacement of the water container depending on the inertia of the water container and its contents are arranged to control acceleration and deceleration effects and to stabilize the water tank.
  • electronically speed-controlled drive means can be controlled in such a way that the water tank remains stable. It is about mastering the fluctuation and possibly receding it. The various movements must not reinforce each other.
  • the suspensions are advantageously stabilized by one or more stabilizing means, preferably one or more hydraulic cylinders.
  • a stabilizing means is advantageously arranged on each longitudinal side of the water tank on both sides of the joint suspension.
  • the device is provided with detection means, namely a displacement meter on the hydraulic cylinders and water level meters such as capacitive rods or pressure meters along the walls in the water tank, and preferably an inclinometer on the water tank, a pressure meter in the hydraulic cylinders and / or an accelerometer in the pivot point of a cantilevered axis and in the bottom of the water tank below the pivot point, and a processing and control unit which controls the drive means and the hydraulic cylinders with the aid of data from the detection means.
  • the level of the water tank is determined on the basis of the data from the dislocation meter; the state of the suspension means is known from the position thereof on the guideways.
  • the preferably present inclinometer on the water tank measures its inclination directly.
  • Pressure gauges in hydraulic cylinders indicate a possible overload of what the drive means can be controlled to relieve the cylinders.
  • the accelerometers provide information about the water container remaining or the water container running ahead on the suspension means.
  • the drive means and the hydraulic cylinders can then be controlled in order to stabilize the water tank.
  • the water tank hangs between four or more suspension means with the aid of an articulated suspension, the suspension being adjustable in height, and preferably being hydraulic jacks.
  • the device in this alternative device is also provided with detection means, namely a displacement meter for each suspension and water level meters such as capacitive rods or pressure meters along the walls in the water tank, and preferably an inclinometer on Water tank and / or an accelerometer in the pivot point of a cantilevered axis and in the bottom of the water tank, and a processing and control unit which controls data using the data from the detection means electronically controlled drive means and the adjustable suspensions.
  • detection means namely a displacement meter for each suspension and water level meters such as capacitive rods or pressure meters along the walls in the water tank, and preferably an inclinometer on Water tank and / or an accelerometer in the pivot point of a cantilevered axis and in the bottom of the water tank
  • a processing and control unit which controls data using the data from the detection means electronically controlled drive means and the adjustable suspensions.
  • the stabilization is carried out analogously to that of the device with two suspension means.
  • suspension means are wheeled trolleys, so that the trolleys drive onto the guideways by driving the wheels over rails.
  • the guideways are provided with pin tracks on steep parts and / or on vertical end parts, on which pinions belonging to the driven trolleys engage.
  • the driving of the pinion then represents the displacement of the water tank for sure.
  • the driven trucks preferably have means for bringing the pinions into a position placed on the pin tracks. These means can consist of one-way clutches that are fixed in the pin tracks if the pinion is correct.
  • the guideways are provided with a bottom to form a trough, with a compressor under the water tank generating an airfoil or water, or alternatively, between the water tank and an electromagnetic airfoil is created at the bottom of the trough.
  • the device can be dismantled for temporary use, for example between a wet dig and a river.
  • the guideways can be rotated about a vertical axis in a horizontal surface. This makes it possible to connect the boat lift alternately on two or more routes at one end of the boat lift. It is also possible for part of the guideways to be rotatable in a horizontal surface for connection to other guideways.
  • the device In busy shipping traffic or at greater distances, it is advantageous if the device has three or more guideways, one or more water tanks being displaceable on both sides of the inner path or lanes, so that there are no long waiting times.
  • the device can be operated at least in part by hand, as it happens, depending on the scope, in a chamber lock. It is also possible to operate the device fully automatically.
  • the approaching ships are then detected with sensors, after which folding gates open.
  • the ships can enter via navigation signals, after which the flaps close, the lorries begin to move and stop on the opposite side. Then the flaps open and the shipping signals guide the ships out of the water tank.
  • the device has electronically controlled actuating means.
  • the device can also be operated remotely.
  • a system can be arranged in order to be able to operate the ship lift if the sensors malfunction.
  • the device has remotely controllable, electronically controlled operating means such as camera systems, an operating center elsewhere, such as an operating center for bridges, controlling the device.
  • Fig. 1 is an overview of a device according to the invention, which connects two routes, with a schematic representation of a wagon and a water tank.
  • FIG. 2 shows a lore and the water tank from FIG. 1 on average along line II-II in FIG. 3.
  • Fig. 3 shows water tank, wagon and guideway on average along line III-III in Fig. 2nd
  • Fig. 4 shows a control scheme for controlling the water tank in the previous figures.
  • Fig. 1 the ship's hoist 1 is shown, which has a water tank 3 and two trucks 5, moving over the guideways 2, one of which can be seen. It can be clearly seen that the water tank from the floor surface remains free, so that the profile of the free space of railways and highways is not cut.
  • the water tank 3 has two folding gates 4.
  • the lore 5 is connected to the water tank by means of an articulated suspension 6.
  • Hydraulic cylinders 11 stabilize the water tank, the water and the ships against rolling.
  • the wagon 5 has wheels 7 which run over the guideway 2.
  • Fig. 3 shows that the wheels 7 run on rails 8.
  • the wheels are driven by a drive in the wagon 5.
  • a pin path 10 is arranged on the guideways, in which driven pinions 9 engage in the wagon.
  • the driving of the pinion 9 then ensures the displacement of the water tank, in that the wheels 7 can no longer slide over the rail 8.
  • the lore 5 has means for bringing the pinion 9 into a position which is set down on the associated pin path.
  • one-way clutches can be used, which are fixed in the pin path when the pinions engage correctly.
  • the ship's hoist is equipped with speed-controlled drive means (not shown) for controlling the displacement of the water tank.
  • These drive means can be of any suitable type and can be, for example, motors.
  • the course becomes from calculations of the acceleration and deceleration effects depending on the inertia of the water tank and its contents the speed of the water tank derived, the water tank remains stable. This data is stored in a programmed computer, by means of which the drive means are controlled.
  • Fig. 2 shows that for this purpose detection means are arranged on the water tank and its suspension.
  • An accelerometer 14 is arranged in the pivot point of the suspension 6 and in the base of the water tank, an inclinometer 16 is arranged on the water tank, a pressure meter 17 is arranged in the hydraulic cylinders 11 and a displacement meter 18 is arranged on the hydraulic cylinders 11.
  • a water level meter 15 is placed in the water tank at intervals of 10 meters.
  • This water level meter can be, for example, a capacitive rod, a pressure meter or a bubble tube, in the case of which the water height can be determined from the pressure to form air bubbles which are pressed in the bubble tubes. It will not always be necessary to apply all of these detection means; the water level meter 15 with a displacement meter 18 or an inclinometer 16 may be sufficient.
  • a computer processes the data and primarily controls the hydraulic cylinders, and secondly controls the drive means to avoid lurching and releasing water.
  • Fig. 4 shows a control diagram for the ship lift.
  • Detection means 14, 15, 16, 17, 18 deliver data to a central computer 19.
  • the computer controls the hydraulic cylinders or hydraulic jacks 21.
  • the computer also controls the speed-controlled drive means 22.
  • the computer is connected to a communication center 23 so that an operator can follow and possibly intervene in the activities of the ship lift.
  • the boat lift 1 is designed for an area with a small gradient, for example, where a lake and a river are approximately 200 meters apart. In the past, an "overtoom" was used at this point, with the ships being pulled out of the water using tree trunks over a flattened embankment.
  • the device operates as follows.
  • the water tank 3 is driven into a driveway, in which there is a ship that transports to the other driveway would be.
  • a folding gate 4 is opened, the ship goes into the water tank 3; the folding gate 4 is closed.
  • the drives in the two lorries move the water tank 3 by ship via the guideways to the other route, the water tank being transported from one route, free of the subsurface or from the surface of the ground, possibly first vertically, then horizontally or at an incline to the other route .
  • the other folding gate 4 is opened and the ship moves out of the water tank 3.
  • the ship has been lifted over the dike body as it were.
  • the operation of the ship lift 1 with hydraulic cylinders 11 or with adjustable suspensions can take place automatically with the aid of electronically controlled operating means. It is also possible to operate the boat lift remotely with the help of remote-controlled, semi or fully automatic electronically controlled controls.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Placing Or Removing Of Piles Or Sheet Piles, Or Accessories Thereof (AREA)
  • Underground Or Underwater Handling Of Building Materials (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Versetzen von Schiffen von einem Wasserweg zum anderen Wasserweg mit Hilfe von einem Wasserbehälter, wobei der Wasserbehälter horizontal und vertikal versetzt wird.
  • Solche Vorrichtungen, auch Schiffshebewerke genannt, werden unter anderem in hügeligen Gebieten benutzt, wobei der Wasserbehälter auf Rollen von dem einen Wasserweg über eine flache geneigte Bahn zum höher oder niedrig gelegenen anderen Wasserweg transportiert wird. Dabei wird das Schiff in dem Wasserbehälter in Querrichtung oder in Längsrichtung transportiert. Beispiele davon sind jeweils in dem Rhein-Marne Kanal, in Saverne (Frankreich) und im Kanal von Brüssel nach Charleroi, in Ronquières (Belgien) zu sehen.
  • Solche Vorrichtungen oder Schiffshebewerke haben den Zweck, Schiffe von dem einen Wasserweg zu einem anderen Wasserweg zu bringen, mit einem großen Gefälle zwischen den Wasserwegen, ohne daß von einer Serie (teuren) Kammerschleusen Gebrauch gemacht werden muß. Der Wasserkörper in welchem das Schiff sich befindet, wird ja in seiner Ganzheit zum anderen Niveau versetzt.
  • Nachteil dieser bekannten Vorrichtungen liegt darin, daß die geneigte Bahn ausreichend flach sein muß. Dazu kommt, daß der Wasserbehälter während des Versetzens schief stehen wird, es sei denn besondere Maßnahmen werden ergriffen.
  • Laut FR-A-363.165 ist dieser Nachteil aufgehoben, in dem horizontale Führungsbahnen, die sich auf Pfeiler oberhalb der Wasserwege und der Bodenoberfläche erstrecken, verschafft werden, wobei ein Wagen über die horizontalen Führungsbahnen fahrbar ist. Der Wagen selbst ist mit einer Hebevorrichtung versehen, um den Wasserbehälter mit Hilfe von Kabeln aus dem Wasserweg aufzuheben und ihn nach dem Fahren über die horizontalen Führungsbahnen in den anderen Wasserweg niederzulassen. Die Hebevorrichtung kompliziert und verteuert die Schiffshebevorrichtung und der Einsatz davon ist umständlich. Dabei sollen die horizontalten Führungsbahnen Pfeiler besitzen, wofür in der Nähe der Wasserwege eine große Höhe erforderlich sein kann.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte Vorrichtung der in dem Oberbegriff genannten Art zu schaffen, wobei die Bodenoberfläche oder der Untergrund zwischen den Wasserwegen nicht zu einer flachen geneigten Bahn umgebildet werden braucht.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zum Versetzen von Schiffen von einem Wasserweg zu einem anderen Wasserweg mit Hilfe von einem Wasserbehälter, mit oberhalb der Bodenoberfläche angeordneten Führungs- und Unterstützungsbahnen für den Wasserbehälter, welcher entlang den Führungs- und Unterstützungsbahnen horizontal und vertikal bewegbar ist, wobei die oberhalb der Bodenoberfläche angeordneten Führungs- und Unterstützungsbahnen über zumindest einen Teil ihrer Länge geneigt verlaufen.
  • Durch den geneigten Verlauf der Führungsbahnen ist eine Hebevorrichtung mit Kabeln nicht nötig und können die geneigten Führungsbahnen nach Wunsch, unabhängig von dem Verlauf der Bodenoberfläche, angebracht werden. Aufgrund dieses geneigten Verlaufs der Führungsbahnen braucht die Konstruktionshöhe der Vorrichtung nirgendwo hoch zu sein.
  • Dies hat weiterhin den günstigen Effekt, daß Eisenbahnstrecken und Autobahnen oder andere überquerenden (Fahr)wegen nicht durchschnitten werden, so daß keine Zusatzkosten für zusätzliche Kunstbauten wie Brücken, Unterführungen oder Schleusen gemacht werden brauchen.
  • Die Führungsbahnen erstrecken sich vorzugsweise bis oberhalb oder in die Fahrwegen. Dadurch wird der Wasserbehälter über einen möglicherweise vorhandenen Kai oder Deich herüber gehoben werden.
  • Die Führungsbahnen haben auf vorteilhafter Weise einen Umschlag für die vertikale Bewegung des Wasserbehälters, wobei die Bewegung von oben nach unten übergeht, und sie sind vorzugsweise über einen Teil ihrer Länge horizontal.
  • Durch das Unterstützen der Führungsbahnen durch Beine, erhält man eine einfache Konstruktion.
  • Nach einer vorteilhaften Ausführungsform hat der Wasserbehälter auskragende Achsen, die den Wasserbehälter tragen. Hierdurch kann der Wasserbehälter zwischen den Führungsbahnen versetzt werden und sich direkt neben den Führungsbahnen befinden, so daß unter Beibehaltung der Vorteile der Konstruktion laut der Erfindung die Konstruktionshöhe begrenzt gehalten wird.
  • Auf vorteilhafter Weise ist der Wasserbehälter zwischen Aufhängemitteln, die sich mit Hilfe von Antriebsmitteln über die Führungsbahnen versetzen, und die die auskragenden Achsen unterstützen, aufgehängt.
  • Vorzugsweise ist der Wasserbehälter zwischen zwei Aufhängemitteln mit Hilfe von einer scharnierenden auskragenden Achse für jedes Aufhängemittel aufgehängt, wobei die scharnierenden auskragenden Achsen sich oberhalb des Schwerpunktes des Wasserbehälters befinden, und wobei elektronisch drehzahlgeregelte Antriebsmittel zur Ansteuerung der Versetzung des Wasserbehälters in Abhängigkeit von den Massaträgheiten des Wasserbehälters und seinen Inhalten angeordnet sind, zur Beherrschung von Beschleunigungs- und Verzögerungseffekten und zur Stabilisierung des Wasserbehälters. Durch die Aufstellung der scharnierenden Aufhängungen oberhalb des Schwerpunktes des Wasserbehälters sind keine teure Anlagen zum Halten des Wasserbehälters in der richtigen Lage beim Transport nötig. Obwohl die Aufhängung sich auf Abstand oberhalb des Schwerpunktes befindet, wird der relativ lange Wasserbehälter sich in einem labilen Zustand befinden, der während des Beschleunigens und des Verzögerns in einen instabilen Zustand umschlagen könnte. Durch diese Beschleunigungs- und Verzögerungseffekte in Abhängigkeit von den Massaträgheiten des Wasserbehälters und seinen Inhalten zu berechnen, sind elektronisch drehzahlgeregelte Antriebsmittel derart anzusteuern, daß der Wasserbehälter stabil bleibt. Es geht um das Beherrschen der Schwankung und um das eventuelle Zurückdringen davon. Die diversen Bewegungen dürfen einander nicht verstärken.
  • Um Schlingern des Wasserbehälters zu vermeiden, werden die Aufhängungen auf vorteilhafter Weise durch ein oder mehr Stabilisierungsmittel, vorzugsweise ein oder mehr hydraulische Zylinder, stabilisiert. Auf vorteilhafter Weise ist an jeder Längsseite des Wasserbehälters beidseitig der Gelenkaufhängung ein solches Stabilisierungsmittel angeordnet.
  • Um zu vermeiden, daß der Wasserbehälter zu weit schlingert und Wasser abgibt, ist die Vorrichtung mit Detektionsmitteln versehen, nämlich ein Versetzungsmesser an den hydraulischen Zylindern und Wasserstandsmesser wie kapazitive Stäbe oder Druckmesser entlang den Wänden im Wasserbehälter, und vorzugsweise ein Neigungsmesser am Wasserbehälter, ein Druckmesser in den hydraulischen Zylindern und/oder ein Beschleunigungsmesser im Drehpunkt einer auskragenden Achse und im Bodem des Wasserbehälters unter dem Drehpunkt, und eine Verarbeitungs- und Steuereinheit, die mit Hilfe von Daten aus den Detektionsmitteln die Antriebsmittel und die hydraulischen Zylinder steuert. Aufgrund der Daten des Versetzungsmessers wird der Stand des Wasserbehälters ermittelt; der Stand der Aufhängemittel ist aus der Position dessen auf den Führungsbahnen bekannt. Aufgrund der Daten der Wasserstandsmesser wird dann (die Veränderung vom) Verlauf des Wasserpiegels im Verhältnis zum Boden des Behälters ermittelt, und können Translationswellen im Wasserbehälter detektiert werden. Das vorzugsweise vorhandene Neigungsmesser am Wasserbehälter mißt unmittelbar deren Neigung. Druckmesser in hydraulischen Zylindern zeigen eine eventuelle Überbelastung davon an, wonach die Antriebsmittel angesteuert werden können um die Zylinder zu entlasten. Die Beschleunigungsmesser geben Information über das Zurückbleiben des Wasserbehälters oder das Vorauslaufen des Wasserbehälters auf den Aufhängemittel.
  • Mit Hilfe dieser Daten aus den Detektionsmitteln und mit Hilfe von einem programmierten Computer oder eventuell einem Operator können dann die Antriebsmittel und die hydraulischen Zylinder gesteuert werden um den Wasserbehälter zu stabilisieren.
  • Als Alternative, beispielsweise bei einem großen Wasserbehälter, hängt der Wasserbehälter zwischen vier oder mehr Aufhängemitteln mit Hilfe von einer Gelenkaufhängung, wobei die Aufhängungen in die Höhe verstellbar sind, und vorzugsweise hydraulische Hebeböcke sind.
  • Um zu vermeiden, daß der Wasserbehälter zu weit ausschlingert und Wasser abgibt, ist auch bei dieser alternativen Vorrichtung die Vorrichtung mit Detektionsmitteln versehen, nämlich ein Versetzungsmesser bei jeder Aufhängung und Wasserstandsmesser wie kapazitive Stäbe oder Druckmesser entlang den Wänden im Wasserbehälter, und vorzugsweise ein Neigungsmesser am Wasserbehälter und/oder ein Beschleunigungsmesser im Drehpunkt einer auskragenden Achse und im Boden des Wasserbehälters, und eine Verarbeitungs- und Steuereinheit, die mit Hilfe von Daten aus den Detektionsmitteln elektronisch geregelte Antriebsmittel und die verstellbaren Aufhängungen steuert. Die Stabilisation erfolgt analog der bei der Vorrichtung mit zwei Aufhängemitteln.
  • Eine einfache Konstruktion wird erreicht, wenn die Aufhängemittel mit Rädern versehenen Loren sind, so daß die Loren durch einen Antrieb der Räder über Schienen auf die Führungsbahnen fahren.
  • Zwecks eines sicheren Transports des Wasserbehälters sind die Führungsbahnen auf steilen Teilen und/oder auf vertikalen Endteilen mit Stiftbahnen versehen, worauf Ritzel, die zu den angetrieben Loren gehören, angreifen. Das Antreiben der Ritzel stellt dann die Versetzung des Wasserbehälters sicher. Vorzugsweise haben die angetriebenen Loren Mittel um die Ritzel in eine auf die Stiftbahnen abgestellte Position zu bringen. Diese Mittel können aus Freilaufkupplungen bestehen, die bei der richtigen Abweichung der Ritzel in den Stiftbahnen fixiert werden.
  • Zur Entlastung der Räder auf den Schienen und der auskragenden Achsen bei einem großen Wasserbehälter sind die Führungsbahnen mit einem Boden zur Bildung eines Troges versehen, wobei ein Kompressor unter dem Wasserbehälter eine Tragfläche von Luft oder Wasser erzeugt, oder wobei auf alternative Weise, zwischen dem Wasserbehälter und dem Boden des Troges eine elektromagnetische Tragfläche erzeugt ist.
  • Nach einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Vorrichtung zerlegbar, für zeitweiligen Gebrauch zwischen beispielsweise einer Abgrabung im Nassen und einem Fluß.
  • Auf vorteilhafter Weise sind die Führungsbahnen in einer horizontalen Fläche um eine vertikale Achse drehbar. Hierdurch ist es möglioh das Schiffshebewerk alternierend auf zwei oder mehr Fahrwegen an einem Ende des Schiffshebewerkes anzuschließen. Es ist auch möglich, daß ein Teil der Führungsbahnen zum Anschluß auf andere Führungsbahnen in einer horizontalen Fläche drehbar ist.
  • Bei regem Schiffsverkehr oder bei größeren Abständen ist es vorteilhaft, wenn die Vorrichtung drei oder mehr Führungsbahnen hat, wobei beidseitig der inneren Bahn oder -bahnen ein oder mehr Wasserbehälter versetzbar sind, so daß keine lange Wartezeiten entstehen.
  • Die Vorrichtung kann, so wie es, abhängig vom Umfang, bei einer Kammerschleuse passiert, zumindest teils mit der Hand bedient werden. Es ist auch möglich die Vorrichtung vollautomatisch zu bedienen. Die herankommenden Schiffe werden dann mit Sensoren detektiert, wonach Klapptore öffnen. Über Schifffahrtssignale können die Schiffe einfahren, wonach die Klappen schließen, die Loren zu fahren anfangen und an der gegenüberliegenden Seite anhalten. Dann öffnen sich die Klappen und die Schifffahrtssignale leiten die Schiffe aus dem Wasserbehälter. Dazu hat die Vorrichtung elektronisch gesteuerte Betätigungsmittel.
  • Die Vorrichtung kann ook fernbedient werden. Bei automatischer Bedienung kann eine Anlage angeordnet werden, um bei einer Störung der Sensoren das Schiffshebewerk doch bedienen zu können. Hierzu hat die Vorrichtung fernbedienbare elektronisch gesteuerte Bedienungsmittel wie Kamerasysteme, wobei ein Bedienungszentrum anderswo, wie ein Bedienungszentrum für Brücken, die Vorrichtung steuert.
  • Anhand einer lauter als Beispiel verschaffte Ausführung wird die Erfindung nachfolgend unter Bezug auf die hinzugefügte Zeichnung näher beschrieben.
  • Fig. 1 ist ein Übersicht von einer Vorrichtung nach der Erfindung, die zwei Fahrwegen verbindet, mit einer schematischen Wiedergabe einer Lore und eines Wasserbehälters.
  • Fig. 2 zeigt eine Lore und den Wasserbehälter aus Fig. 1 im Durchschnitt nach Linie II-II in Fig. 3.
  • Fig. 3 zeigt Wasserbehälter, Lore und Führungsbahn im Durchschnitt nach Linie III-III in Fig. 2.
  • Fig. 4 zeigt ein Steuerschema für das Steuern des Wasserbehälters in den vorhergehenden Figuren.
  • In Fig. 1 wird das Schiffshebewerk 1 gezeigt, der einen Wasserbehälter 3 und zwei Loren 5 hat, fahrend über die Führungsbahnen 2, wovon eine zu sehen ist. Es ist deutlich zu sehen, daß der Wasserbehälter von der Bodenoberfläche frei bleibt, so daß das Profil des freien Raumes von Eisenbahn- und Autobahnen nicht durchschnitten wird.
  • In Fig. 2 wird der Aufbau des Schiffshebewerkes 1 gezeigt. Der Wasserbehälter 3 hat zwei Klapptore 4. Die Lore 5 ist mit Hilfe von einer Gelenkaufhängung 6 mit dem Wasserbehälter verbunden. Dadurch, daß die Aufhängung 6 mitten auf der Länge des Wasserbehälters weit oberhalb des Schwerpunktes des Wasserbehälters aufgestellt ist, wird der Wasserbehälter immer horizontal hängen. Hydraulische Zylinder 11 stabilisieren den Wasserbehälter, das Wasser und die Schiffe gegen Schlingern. Die Lore 5 hat Räder 7 die über die Führungsbahn 2 fahren.
  • Fig. 3 zeigt, daß die Räder 7 über Schienen 8 fahren. Die Räder werden durch einen Antrieb in der Lore 5 angetrieben. Auf steile Teile und/oder vertikale Endteilen der Führungsbahnen ist eine Stiftbahn 10 auf die Führungsbahnen angeordnet, worin angetriebene Ritzel 9 in der Lore angreifen. Das Antreiben der Ritzel 9 stellt dann die Versetzung des Wasserbehälters sicher, dadurch, daß die Räder 7 nicht mehr über die Schiene 8 rutschen können. Um das Ritzel 9 in der richtigen Rotationsposition in Eingriff mit dem Anfang einer Stiftbahn 10 zu bringen, hat die Lore 5 Mittel um das Ritzel 9 in eine auf die dazugehörige Stiftbahn abgestellte Position zu bringen. Dazu können Freilaufkupplungen angewendet werden, die beim richtigen Eingreifen der Ritzel in der Stiftbahn fixiert werden.
  • Das Schiffshebewerk ist mit drehzahlgeregelten Antriebsmitteln (nicht gezeigt) zur Ansteuerung der Versetzung des Wasserbehälters ausgestattet. Diese Antriebsmittel können von jeder geeigneten Sorte sein, und können beispielsweise Motoren sein. Aus Berechnungen der Beschleunigungs- und Verzögerungseffekte in Abhängigkeit von der Massenträgheit des Wasserbehälters und seinem Inhalt, wird der Verlauf der Schnellheit des Wasserbehälters hergeleitet, wobei der Wasserbehälter stabil bleibt. Diese Daten werden in einen programmierten Computer gespeichert, mit Hilfe wovon die Antriebsmittel angesteuert werden.
  • Um zu vermeiden, daß der Wasserbehälter zu weit ausschlingert und Wasser abgibt ist es erforderlich, die momentane Situation des Wasserbehälters zu kennen. Fig. 2 zeigt, daß dazu auf dem Wasserbehälter und seine Aufhängung Detektionsmittel angeordnet wird. In dem Drehpunkt der Aufhängung 6 und in dem Bodem des Wasserbehälters ist ein Beschleunigungsmesser 14 angeordnet, an dem Wasserbehälter ist ein Neigungsmesser 16 angeordnet, in den hydraulischen Zylindern 11 ist ein Druckmesser 17 und an den hydraulischen Zylinder 11 ist ein Versetzungsmesser 18 angeordnet. In dem Wasserbehälter ist beispielsweise ein Wasserstandsmesser 15 in Abständen von 10 Meter aufgestellt. Dieses Wasserstandsmesser kann beispielsweise ein kapazitives Stab, ein Druckmesser oder ein Blasenrohr sein, bei welchem letzten aus dem Druck zur Bildung von Luftblasen die in den Blasenröhren gepresst werden, die Wasserhöhe ermittelt werden kann. Es wird nicht immer nötig sein, alle diese Detektionsmittel anzubringen; die Wasserstandsmesser 15 mit einem Versetzungsmesser 18 oder ein Neigungsmesser 16 können ausreichend sein.
  • Mit Hilfe der durch diese Detektionsmittel gelieferten Daten wird ermittelt, ob die Neigung der Wasseroberfläche mit der Neigung des Wasserbehälterbodems übereinstimmt, ob Wellen im Wasserbehälter anwesend sind, und ob bestimmte hydraulischen Zylinder überbelastet werden. Ein Computer bearbeitet die Daten und steuert in erster Linie die hydraulischen Zylinder an, und steuert in zweiter Linie die Antriebsmittel um schlingern und abgeben von Wasser zu vermeiden.
  • Beim Gebrauch eines großen Wasserbehälters werden zur Verteilung der Belastung mehrere Loren versehen sein, wobei dann beispielsweise zwei Loren vor und zwei Loren hinter dem Schwerpunkt aufgestellt sind. Zwischen jeder Lore und dem Wasserbehälter ist eine Gelenkaufhängung in Form eines hydraulischen Hebebocks angeordnet. Auch bei dieser (nicht gezeigten) Vorrichtung treiben elektronisch drehzahlgeregelte Antriebsmittel den Wasserbehälter an und sind Detektionsmittel angeordnet um ein zu weites Ausschlingern und die Abgabe von Wasser vorauszusehen und eingreifen zu können.
  • Fig. 4 zeigt ein Steuerschema für das Schiffshebewerk. Detektionsmittel 14, 15, 16, 17, 18 liefern Daten an einen zentralen Computer 19. Mit Hilfe eines Programms und Daten im Speicher 20 steuert der Computer die hydraulischen Zylinder oder hydraulische Hebeböcke 21 an. Der Computer steuert zugleich die drehzalhlgeregelten Antriebsmittel 22. Der Computer steht in Verbindung mit einem Kommunikationszentrum 23, so daß ein Operator die Tätigkeiten des Schiffshebewerkes folgen und eventuell eingreifen kann.
  • Das Schiffshebewerk 1 ist für ein Gebiet mit einem kleinen Gefälle, wo beispielsweise eine See und ein Fluß ungefähr 200 meter auseinander liegen, entworfen. Früher wurde an einer solchen Stelle ein "overtoom" benutzt, wobei die Schiffe mit Hilfe von Baumstämmen über ein abgeflachte Böschung aus dem Wasser gezogen werden.
  • Mit Hilfe der vorliegenden Vorrichtung ist eine solche Böschung nicht nötig, und die Konstruktion einer Schleuse gleichfalls nicht, so daß beispielsweise ein Deichkörper nicht durchschnitten werden braucht.
  • Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist wie folgt. Der Wasserbehälter 3 wird in ein Fahrweg gefahren, worin sich ein Schiff befindet, das zum anderen Fahrweg transportiert werden möchte. Ein Klapptor 4 wird geöffnet, das Schiff fährt in den Wasserbehälter 3; das Klapptor 4 wird geschlossen. Die Antriebe in den beiden Loren fahren den Wasserbehälter 3 mit Schiff über die Führungsbahnen zum anderen Fahrweg, wobei der Wasserbehälter von dem einen Fahrweg, frei vom Untergrund oder von der Bodenoberfläche, eventuell erst vertikal, dann horizontal oder unter einer Neigung zum anderen Fahrweg transportiert wird. Das andere Klapptor 4 wird geöffnet und das Schiff fährt aus dem Wasserbehälter 3. Das Schiff ist gleichsam über den Deichkörper hinüber gehoben worden.
  • Die Bedienung des Schiffshebewerkes 1 mit hydraulischen Zylindern 11 oder mit verstellbaren Aufhängungen kann mit Hilfe von elektronisch gesteuerten Bedienungsmitteln automatisch erfolgen. Es ist auch möglich das Schiffshebewerk fernzubedienen, mit Hilfe von fernbedienbaren, halb- oder volautomatisch elektronisch gesteuerten Bedienungsmitteln.

Claims (18)

  1. Vorrichtung zum Versetzen von Schiffen von einem Wasserweg zu einem anderen Wasserweg mit Hilfe von einem Wasserbehälter (3), mit oberhalb der Bodenoberfläche angeordneten Führungs und Unterstützungsbahnen (2) für den Wasserbehälter (3), welcher entlang den Führungs- und Unterstützungsbahnen horizontal und vertikal bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die oberhalb der Bodenoberfläche angeordneten Führungs- und Unterstützungsbahnen (2) über zumindest einen Teil ihrer Länge geneigt verlaufen.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Beine (12) die Führungsbahnen unterstützen.
  3. Vorrichtung nach einem der Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserbehälter (3) auskragende Achsen (6) hat, die den Wasserbehälter tragen.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserbehälter (3) zwischen Aufhängemitteln (5) hängt, die sich mit Hilfe von Antriebsmitteln über die Führungsbahnen (2) versetzen und die die auskragenden Achsen (6) unterstützen.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserbehälter (3) zwischen zwei Aufhängemitteln (5) mit Hilfe von einer scharnierenden auskragenden Achse (6) für jedes Aufhängemittel (5) hängt, wobei die scharnierenden auskragenden Achsen (6) sich oberhalb des Schwerpunktes des Wasserbehälters (3) befinden, und wobei elektronische, drehzahlgesteuerte Antriebsmittel zur Ansteuerung der Versetzung des Wasserbehälters (3) in Abhängigkeit von den Massenträgheiten des Wasserbehälters und seinen Inhalten, zur Beherrschung von Beschleunigungsund Verzögerungseffekten und zur Stabilisierung des Wasserbehälters angeordnet sind.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehr Stabilisierungsmittel, vorzugsweise hydraulische Zylinder (11), den Wasserbehälter (3) stabilisieren.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß an jeder Längsseite des Wasserbehälters beidseitig der scharnierenden auskragenden Achse (6) ein Stabilisierungsmittel, vorzugsweise ein hydraulisches Zylinder (11) angeordnet ist.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung mit Detektionsmitteln versehen ist, nämlich ein Versetzungsmesser (18) an den hydraulischen Zylinder (11) und Wasserstandsmesser (15) wie kapazitive Stäbe oder Druckmesser entlang den Wänden im Wasserbehälter (3), und vorzugsweise ein Neigungsmesser (16) am Wasserbehälter (3), ein Druckmesser (17) in den hyraulischen Zylindern (11) und/oder ein Beschleunigungsmesser (14) im Drehpunkt einer auskragenden Achse (6) und im Boden des Wasserbehälters (3) unter dem Drehpunkt, und eine Verarbeitungs- und Steuereinheit (19), die mit Hilfe von Daten aus den Detektionsmitteln (14, 15, 16, 17, 18) die Antriebsmittel und die hydraulischen Zylinder (11) steuert.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserbehälter (3) zwischen vier oder mehr Aufhängemitteln (5) mit Hilfe von einer scharnierende Aufhängung (6) hängt, wobei die Aufhängungen in die Höhe verstellbar sind, und vorzugsweise hydraulische Hebeböcke sind.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung mit Detektionsmitteln versehen ist, nämlich ein Versetzungsmesser (18) bei jeder Aufhängung und Wasserstandsmesser (15) wie kapazitive Stäbe oder Druckmesser entlang den Wänden im Wasserbehälter (3), und vorzugsweise ein Neigungsmesser (16) am Wasserbehälter (3) und/oder ein Beschleunigungsmesser (14) im Drehpunkt einer auskragenden Achse (6) und im Boden des Wasserbehälters (3), und eine Verarbeitungs- und Steuerungseinheit (19), die mit Hilfe von Daten aus den Detektionsmitteln (14, 15, 16, 18) elektronisch drehzahlgeregelte Antriebsmittel und die verstellbaren Aufhängungen steuert.
  11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufhängemittel Loren (5) sind und Räder (7) haben und daß die Führungsbahnen (2) Schienen (8) haben, wobei die Räder (7) auf die Schienen (8) angreifen, wobei zwei beidseitig des Wasserbehälters gelegenen Loren (5) die Antriebsmittel der Räder (7) haben.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß jede angetriebene Lore (5) ein Ritzel (9) hat, daß ein Antrieb das Ritzel (9) antreibt, und daß die Führungsbahnen (2) Stiftbahnen (10) haben, wobei die Ritzel (9) auf die Stiftbahnen (10) angreifen.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß jede angetriebene Lore (5) Mittel hat um das Ritzel (9) in eine auf die dazugehörige Stiftbahn (10) abgestellte Position zu bringen.
  14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsbahnen mit einem Boden für die Bildung eines Troges versehen sind, wobei ein Kompressor eine Luft- oder Wassertragfläche unter dem Wasserbehälter erzeugt, oder wobei zwischen dem Wasserbehälter und dem Trogboden eine elektromagnetische Tragfläche erzeugt ist.
  15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsbahnen in einer horizontalen Fläche um eine vertikale Achse drehbar sind, oder daß ein Teil der Führungsbahnen in einer horizontalen Fläche zum Anschluß auf andere Führungsbahnen drehbar ist.
  16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung drei oder mehr Führungsbahnen hat, wobei ein oder mehr Wasserbehälter beidseitig der inneren Führungsbahn oder -bahnen versetzbar sind.
  17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 16, gekennzeichnet durch, vorzugweise fernbedienbare, elektronisch gesteuerte Bedienungsmittel, die die Vorrichtung ganz oder teilweise automatisch steuern.
  18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronisch gesteuerten Bedienungsmittel Sensoren haben, die die Schiffe detektieren.
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