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Tauchschwimmer, insbesondere für Schiffshebewerke Tauchschwimmer werden,
insbesondere bei Schiffshebewerken, als Tragkörper für die zu bewegende Last verwendet.
Sie wurden bisher vollkommen geschlossen, d. h. wasserdicht, ausgebildet,
so daß sie einen mit der Eintauchtiefe wachsenden Druck von außen erhalten. Für
die Bemessung der Wandstärken usw. war also der große Druck maßgebend, der bei der
tiefsten Lage des Schwimmers auftritt. Infolgedessen besitzen diese Schwimmer den
Nachteil, daß große Materialstärken erforderlich sind, die das Eigengewicht des
Schwimmers vermehren, das einen Teil seiner Auftriebskraft aufzehrt.
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Ferner hat ein allseitig geschlossener Schwimmer noch den Nachteil,
daß beim Eintauchen des Gestänges, auf dem die Last ruht, der Auftrieb größer wird
und infolg gedessen zum Herunterdrücken des Schwimmers eine nicht unerhebliche Maschinenkraft
erforderlich ist.
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Um den letztgenannten Nachteil zu vermeiden, hat man auf dem Tauchschwimmer
einen oder mehrere Zusatzschwimmer angeordnet, die in der höchsten Stellung des
Schwimmers aus der Schwimmflüssigkeit herausragen, oder man hat das den Schiffstrog
tragende Gestänge als Hohlkonstruktion ausgebildet, die insbesondere eine sich nach
oben verjüngende Form aufweist. In einem anderen Falle wurde im Inneren des Schwimmers
ein über die ganze Höhe desselben reichender, oben geschlossener und unten offener
Schacht angeordnet, der mit Preßluft gefüllt ist, deren Volumen sich beim Absiriken
verringert, so daß die beim Eintauchen des Gestänges auftretende Auftriebsvormehrung
ausgegeglichen . wird. Diese Konstruktionen haben aber den Nachteil, daß
sie eine nicht unerhebliche zusätzliche Menge Material erfordern. Auch wird die
Beanspruchung des Schwimmermantels durch diese Konstruktionen nicht vermindert.
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Es ist auch bekannt, bei einem mit Preßluft gefüllten Schwimmer den
Schwimmerboden und die Querschotte in ihrem unteren Bereich mit öffnungen zu versehen,
durch die die den Schwimmer umgebende Flüssigkeit in den Schwimmer eindringen bzw.
der durch die eingedrungene Wassermenge beeinflußte Innendruck sich ausgleichen
kann. Die Preßluft innerhalb des Schwimmers wird entsprechend dem Druck der den
Schwimmer umgebenden Flüssigkeit verdichtet und übt auf die Innenwandung des Schwimmers
einen Druck aus, der dem Druck der Flüssigkeit gleich ist. Die Wandstärken des Schwimmers
können infolgedessen verhältnismäßig dünn gehalten werden. Doch haben diese Schwimmer
den Nachteil" daß bei Leckwerden der Wandung im oberen Bereich die Luft entweicht
und dadurch der ganze Schwimmer volläuft und absinkt.
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Erfindungsgemäß werden die erwähnten Nachteile bei einem mit Preßluft
gefüllten Tauchschwimmer, insbesondere für Schiffshebewerke, dessen Schwimmkörper
durch Schotte in mehrere Räume unterteilt ist, von denen mindestens einer in seinem
unteren Bereich mindestens eine öffnung besitzt, durch die die den Schwimmer umgebende
Flüssigkeit in das Innere eindringen oder der Innenluftdruck sich, wenn mehrere
Räume unten mit öffnungen versehen sind, ausgleichen kann, dadurch vermieden, daß
bei lotrecht angeordnetem Schwimmer mindestens die im unteren Bereich eines Schwimmerraumes
angeordneten Öff-
nungen an sich bekannte, insbesondere bei Druckabfall im
Schwimmerraum. selbsttätig wirkende Verschlußvorrichtungen, z. B. Ventile, aufweisen,
Während bei liegend angeordnetem Tauchschwimmer an dem oberen Schwimmerraum. ein
Rohr angeschlossen ist, das die anderen, durch Schotte gebildeten Schwimmerräume
luftdicht durchdringt, und die Öff-
nungen der Schwimmerräume durch Ventile
od. dgl. verschließbar sind'.
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Die Verschlußvorrichtungen an den in den Schotten bzw. dem Schwimmerboden
befindlichen öffnungen bieten den Vorteil, daß bei plötzlichem Andern des Preßluftinnendruckes
infolge Leckwerdens des Tauchschwimmers bzw. eines seiner Schwimmerräume die Öffnungen
selbsttätig oder durch Eingreifen von Bedienungspersonal geschlossen werden können,
so daß ein plötzliches Füllen sämtlicher Schwimmerräume und damit ein Abstürzen
der Schwimmer mit ihrer Last vermieden wird. Die selbsttätigen Verschlußvorrichtungen
könne-n beispielsweise an sich bekannte Rücksdhlagventile, oder in. einem
bestimm-
ten Fall winkelförmige Klappen sein, die nach beiden
Richtungen wirken. Zweckmäßigerweise wird man diese Verschlußvorrichtungen so ausbilden,
z. B. mit Federn versehen, daß sie bei kleineren Druckschwankungen offengehalten
werden und erst bei plötzlichen Schaden-fällen in Funktion treten- Die willkürliche
Bedienung der Verschlußvorrichtungen kann in an sich bekannter Weise mit
Gestängen oder Seilzügen von außen erfolgen.
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Bei liegend angeordnetem Tauchschwimmer wird an dem einen Schwimmerraum
ein Rohr angeschlossen, das die anderen, durch Schotte gebildeten Schwimmerräume
luftdicht durchdringt. Alle Öffnungen der Schwimmerräume sind durch Ventile od.
dgL verschließbar. Dadurch wird ebenfalls erreicht, daß bei Leckwerden eines Schwimmerrauines
nicht der ganze Schwimmer volläuft und samt seiner Last nicht abstürzen kann.
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In manchen Fällen ist es von Vorteil, die Schwimmerräume durch längs
zur Schwimmerachse verlaufende Schotte zu bilden. Bei aufrecht stehendem Tauchschwimmer
herrscht dann in allen Schwimmerräumen normalerweise der gleiche Innendruck. Allerdings
wird bei Leckwerden eines Schwimmerraumes der Tauchschwimmer durch ein Kippinoment
belastet, das durch in üblicher Weise angeordnete Führungen des Schwimmers aufgenommen
werden muß. Bei liegendem Tauchschwimmer werden die Schwimmerräume durch längs zur
Schwimmerachse verlaufende Schotte gebildet.
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Bei waagerechter Schottanordnung bei Tauchschwimmern kann es vorteilhaft
sein, die Öffnungen in den unteren Bereichen der Schwimmerräume so anzuordnen, daß
diese durch die Öffnungen miteinander verbunden sind. Im normalen Betriebsfall ist
bei dieser Ausführung des Tauchschwimmers der Innendruck in allen Schwimmerräumen
gleich. Läßt der Innendruck infolge einer auftretenden Undichtigkeit plötzlich nach,
schließen die Verschlußvorrichtungen selbsttätig, oder sie werden willkürlich durch
Bedienungspersonal geschlossen, so daß eine Katastrophe vermieden wird. Die Verwendung
von willkürlich zu betätigenden Verschlußvorrichtungen an den Öffnungen der Schwimmerräume
hat noch den Vorteil, daß man die Öffnungen für Anstrich- oder Instandsetzungsarbeiten
verschließen und die Preßluft ohne Gefahr für das Bauwerk ablassen kann.
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Ordnet man bei übereinanderliegenden Schwimmerräumen die öffnungen
jeweils in den. Außenwänden der Schwimmerräume an, so daß der Wasserein- und -austritt
für jeden Schwimmerraum in anderer Höhe liegt# so werden die Innendrücke in den
Schwimmerräumen verschieden groß. Dies hat den Vorteil, daß die Materialstärken
des Tauchschwimmers den verschiedenen Drücken angepaßt und hierdurch der Schwirnrn
r wirtschaftlich dimensioniert werden kann.
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In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand einiger Beispiele erläutert.
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Bild 1 zeigt ein Schwimmerhebewerk in einem Vertikalschnitt
längs zur Trogachse, wobei sich der im Schnitt gezeichnete Schwimmer 1, auf
dem sich der Trog 2 mittels eines Gestänges 3 abstützt, in einem Schacht
4 bewegt und durch Schienen 5 geführt ist. Das Innere des Schwimmers ist
mit Preßluft gefüllt, während die in dem Schacht 4 befindliche Flüssigkeit (Wasser)
mit W bezeichnet ist. Der Schwünmer befindet sich in der höchsten Stellung, wobei
die Preßluft L gerade so stark ist, daß sie das Eindringen von Wasser in die Bodenöffnungen
6 verhindert. Durch Vertikalschotte 7 ist der Schwimmer in drei nebeneinanderliegende
Räume unterteilt. Die Bodenöffnungen 6 sind durch Klappen 8 verschließbar.
Die Klappen 8 sind durch Federn 9 in geöffneter Lage gehalten und
schließen sich erst, wenn der Innendruck der Preßluft L sich infolge einer Undichtigkeit
um ein gewisses Maß vermindert hat. Durch nicht dargestellte Gestänge kann die Klappe
8 auch von Hand geschlossen werden, wenn man das Innere des Schwimmers unterhalten
oder ausbessern will.
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In Bild 2 ist der Schwimmer 1 durch zwei Schotte
10 in drei Räume untertei14 wobei die in den Schotten vorhandenen Öffnungen
6a durch doppelseitig wirkende Klappen, 8a verschließbar sind. Die Klappen
8 a werden in diesem Falle z. B. durch in den Gelenken ll vorhandene Blattfedern
in der geöffneten Lage gehalten. über dem Hauptschwimmer ist, wie bei Tauchschwimmem
bekannt, ein Zusatzschwimmer 12 angeordnet, der über die Wasserfüllung des Schachtes
4 hinausragt und sich nach oben verjüngt.
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Bild 3 zeigt einen durch übereinanderliegende Schotte in drei
Räume unterteilten Schwimmer 1 in tiefster Stellung, wobei jeder Raum an
den untersten Stellen Öffnungen 6 bzw. 6 a besitzt. Die Luftdrücke
Ll, L2, L.3 in den überein-anderhegenden Schwimmerräumen sind verschieden
groß, wobei L, der kleinste und L, der größte Druck ist. Entsprechend ist
die Wasserfüllung W, in dem oberen Raum größer als die Wasserfüllung W2 und W, in
den unteren Räumen. Selbstverständlich können in den öffnungen 6a in ähnlicher Weise
wie bei der Öffnung6 Verschlüsse angebracht sein. Der über dem Hauptschwimmerl angeordnete
Zusatzschwimmer 12a dient in diesem Falle, wie bei Tauchschwimmern bekannt, gleichzeitig
als Abstützkonstruktion für den Trog 2.
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Bild 4 ist ein Querschnitt durch den Schwimmer nach der Linie IV-IV
des Bildes 1.
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Bild 5 zeigt in der Längsansicht den Ausschnitt aus einem Schiffshebewerk,
bei dem der Schwimmer la flach liegt, parallel zur Längsachse des Schiffstroges
2.
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Bild 6 ist ein Schnitt nach Linie VI-VI des Bildes
5.
Der Schwimmer la ist durch in der Längsrichtung des Schwimmers sich erstreckendc
Schotte 7 a in drei Räume unterteilt, die mit demselben Luftdruck L gefüllt
sind. Der obere Raum des Schwimmers ist durch ein bis zur Unterkante des Schwimmers
reichendes Rohr 13 mit dem Wasser verbunden. Die Öffnungen sämtlicher Räume
des Schwimmers sind durch Klappen 8' verschließbar.