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Die Erfindung bezieht sich auf ein Schwimmer-Schiffshebewerk mit einem
zentrisch zum Schiffstrog angeordneten, in einem Schwimmerschacht geführten Schwimmer
und einem vom Schwimmer getragenen, in Führungen geführten Schiffstrog.
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Bei einem bekannten Schwimmer-Schiffshebewerk dieser Art stützt sich
der Schiffstrog, der den Oberwasserkanat und den Unterwasserkanal verbindet, über
Stützen auf einem flachen, als Schwimmer ausgebildeten Ponton ab, der einen Zylinder
mit kreisrundem oder elliptischem Querschnitt und lotrechter Mittelachse darstellt.
Der Schiffstrog wird bei seiner Aufwärts- und Abwärtsbewegung in dem Hebewerk durch
als Führungen dienende vertikale Gleitschienen geführt, die auf der Schwimmerschachtwand
aufgebaut sind. Der Oberwasserkanal und der Unterwasserkanal münden um
1801 versetzt zum Hebewerk.
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Es ist auch noch ein vertikales Schiffshebewerk bekanntgeworden, bei
dem ein den Trog tragender Wagen eine Schraubenbewegung durchführt, wobei zwei in
der Schachtwand des Hebewerks sich gegenüberliegende vertikale Schlitze Führungen
für den Schiffstrog bilden und verhindern, daß er sich dreht. Auch bei diesem Schiffshebewerk
münden der Ober-und der Unterwasserkanal parallel zum Hebewerk.
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Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Schwimmer-Schiffshebewerks
der angegebenen Art, bei dem man bei dem Winkel, unter dem der Oberwasser-und der
Unterwasserkanal an das Hebewerk stoßen, nicht gebunden ist und das dabei äußerst
einfach in seiner Anlage ist und eine große Aufnahmefähigkeit besitzt, wobei gleichzeitig
jegliche mechanische Hilfeleistung, beispielsweise Spindeln u. dgl. vermieden werden
sollen.
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Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß die Führungen für
den Schiffstrog als schraubengangförmige Bahnen ausgebildet sind, die in bezug auf
die vertikale Hauptachse des Schwimmers symmetrisch und hinsichtlich ihrer Steigung
derart ausgebildet sind, daß der sich aus der schraubenganförmigen Drehung des Troges
ergebende Drehwinkel des Schiffstroges dem Winkel zwischen dem Oberwasser- und dem
Unterwasserkanal entspricht und der Durchmesser der schraubengangförmigen Bahnen
etwa der Länge des Schiffstroges entspricht.
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Der das Schiff enthaltende Trog dreht sich um einen Winkel, der gleich
oder komplementär demjenigen ist, unter dem die beiden Kanäle an das Hebewerk stoßen.
Dieser Winkel kann beispielsweise derjenige von zwei sich vereinigenden Tälern sein.
Erleidet der Schwimmer eine Panne, so kann der Trog auf den schraubenförmigen Bahnen
im Stillstand gehalten werden oder auf ihnen langsam mit Hilfe von Bremsen nach
unten rollen. Man kann an den Trog entweder im Oberwasserkanal oder im Unterwasserkanal
von zwei Seiten gleichzeitig herankommen, womit die Durchschleusleistung des Hebewerks
verdoppelt ist. Wäre das bei den bekannten Schwimmer-Schiffshebewerken dieser Art
erwünscht, so müßte eine Schleusenwand oder eine Kanalbrücke vorgesehen werden.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die schraubengangförmigen
Führungen des Schiffstroges in auf dem dem Schwimmerschacht benachbarten Gelände
eingearbeiteten Rampen angeordnet. Der Trog kann dadurch ein Widerlager direkt an
den Rampen erhalten, was eine große mechanische Sicherheit und die Möglichkeit ergibt,
Schiffszüge von internationalem Normmaß in der Größenordnung von 1500 t zu
heben. Es ist dabei eine Anpassung an große Geländeunebenheiten möglich, beispielsweise
in der Größenordnung von 30 bis 50 in. Weitere Merkmale der Erfindung
sind in den weiteren Unteransprüchen angegeben.
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Ein Ausführungsbeispiel eines Hebewerkes gemäß der Erfindung ist in
der Zeichnung dargestellt und nachfolgend erläutert. Es zeigt F i g. 1 einen
Schnitt des Schiffshebewerks in der Längsachse des Schiffstroges in seiner oberen
Stellung, F i g. 2 schematisch die Anordnung von Rollen an den Enden des
Schiffstroges, F i g. 3 eine Draufsicht auf den Schiffstrog in der Endstellung,
F i g. 4 einen Schnitt des Schiffshebewerks in der Querachse des Schiffstroges
und durch den Schwimmerschacht, F i g. 5 eine Draufsicht auf das Schiffshebewerk,
F i g. 6 eine schaubildliche Ansicht des Schiffshebewerks.
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Das Schwimmer-Schiffshebewerk besteht aus einer beweglichen Anordnung
und festen Bauten. Ein Schiffstrog 1 ist innerhalb eines Tragwerkes
3 angeordnet, der in seiner Mitte durch eine Stützkonstruktion
5 mit einem Schwimmer 4 verbunden ist, der somit das Tragwerk 3 und
den Schiffstrog 1 trägt. Der Schiffstrog 1 kann ein Schiff aufnehmen.
Diese bewegliche Anordnung ist in einem festen Bauwerk zentriert, das im wesentlichen
aus einem zentrisch zum Schiffstrog 1 angeordneten Schwimmerschacht
7,
in welchem der Schwimmer 4 geführt ist, und zwei schraubengangförmigen
Bahnen 8 und 9 besteht, in welche die Enden des Schiffstroges
1 eingreifen. Im Ausführungsbeispiel sind die Bahnen 8 und
9 auf Rampen angeordnet, die auf dem dem Schwimmerschacht 7 benachbarten
Gelände eingearbeitet sind. Die schraubengangförmigen Bahnen 8 und
9 sind in bezug auf die vertikale Hauptachse 14 des Schwimmers 4 symmetrisch
und hinsichtlich ihrer Steigung derart ausgebildet, daß der sich aus der schraubengangförmigen
Drehung des Schiffstroges 1 ergebende Drehwinkel dem Winkel zwischen dem
Oberwasser-und dem Unterwasserkanal entspricht. Das feste Bauwerk wird bei dem Ausführungsbeispiel
durch die Oberhäupter10A und 10B sowie das Unterhaupt 10C vervollständigt.
Der Schiffstrogl ist an seinen beiden Enden in bekannter Weise mit dichten Toren
IA und IB versehen, die ausgewuchtete Hebetore sein können. Seine Enden und somit
die des Tragwerkes 3 sind mit Rollen 11 A, 11 B,
11 C ausgestattet, die sich an den Innenwänden der Bahnen
8 und 9
so abstützen, daß sie die bewegliche Anordnung in zwei zueinander
lotrechten Richtungen und in der Längsrichtung des Troges 1 führen und zentrieren
(F i (y. 2). Das von der zu hebenden Last abhängende Gesamtvolumen des Schwimmers
4 ist so bestimmt, daß sein hydraulischer Auftrieb dem Gewicht des Schiffstroges
1, seines Inhalts und des Tra-Werkes 3
das Gleichgewicht hält.
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Die Tiefe des zentralen Schwimmerschachts 7 entspricht der
Summe folgender Abmessungen: Zu überwindender Höhenunterschied (oder größter Hub
der beweglichen Anordnung), Höhe des Schwimmers 4 und kleinste zulässige Wasserhöhen
über oder unter dem Schwimmer 4 in der Endstellung. Nicht dargestellte Führungen
können an der Wand des Schwimmerschachts 7 angeordnet sein, wobei diese Führungen
hinsichtlich
Ausbildung und Verlauf den schraubengangförinigen Bahnen 8 und
9 entsprechen. Der Schwimmer 4 wird bei seiner Bewegung mit Hilfe von sich
an diesen Schienen abstützenden Rollen geführt. An dem Schwimmer 4 sind Anschläge
angeordnet, welche auf die Schienen die bei einer zufälligen Entleerung des Schiffstroges
1 auftretende bedeutende, lotrechte, nach oben gerichtete Zugkraft übertragen.
Die Bahnen 8 und 9 können unmittelbar in dem Gelände eingearbeitet
und aus Stahlbeton ausgeführt werden. Sie sind selbstverständlich so bemessen, daß
sie die durchdie Rollen 11 A, 11 B, 11 C
übertragenen
Differentialführungskräfte als auch die von äußeren Einflüssen, z. B. dem Wind,
herrührenden Kräfte aufnehmen. Die Oberhäupter 10 A und 10
B sowie das Unterhaupt 10 C sind, wie bei Schiffshebewerken üblich, mit Toren
13 A, 13 B bzw. 13 C
versehen, die wie die des Troges
1 ausgeführt sein können.
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Bei dem beschriebenen Schiffshebewerk wird die Bewegung der beweglichen
Anordnung dadurch erzielt, daß mit Hilfe des Schwimmers 4 ein schwacher regelbarer,
vertikaler Schub erzeugt wird. Diese Bewegung kann man auch auf andere Weise erhalten,
z. B. dadurch, daß einzelne der an den Enden des Schiffstroges 1 angeordneten
Rollen 11 A, 11 B, 11 C
antreibbar sind, wobei dann der
Schwimmer 4 nur noch eine statische Auswuchtung bewirkt; es können auch die beiden
Antriebswirkungen kombiniert werden. Auf jeden Fall wird diese Bewegung durch die
Wirkung der schraubengan,-förinigen Bahnen 8 und 9
in zwei Grundbewegungen
zerlegt, nämlich eine vertikale Translationsbewegung und eine Drehbewegung. Alle
Punkte des beweglichen Systems, der Schiffstrog 1 und sein Inhalt, der Rohrträger
3 und der Schwimmer 4 beschreiben im Raum während der Bewegung zur Hauptachse
14 konzentrische Schraubenlinien gleicher Ganghöhe. Insbesondere die Enden des Schiffstroges
1 beschreiben eine Schraubenlinie, deren Projektion im Grundriß ein auf den
Schiffstrog zentrierter Kreisabschnitt ist. Die obere und die untere Stellung des
Schiffstroges 1 sind im Grundriß voneinander verschieden, aber konzentrisch
zur Hauptachse. Die geringen Änderungen der Wasserstände der Gewässer werden gegebenenfalls
durch Einstellung des Drehwinkels des Schiffstroges 1 in der jeweiligen Haltung
ausgeglichen. Der Übergang eines Schiffszuges vom Unterwasserkanal zum Oberwasserkanal
erfolgt folgendermaßen: Nach Öffnen des Unterwassertores 13 C und
des Tores 1A des Schiffstroges 1 und nach Einsetzen der seitlichen
Zwischendichtungen fährt der stromaufwärts fahrende Schiffszug M 1 in den
Schiffstrog ein.
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Das Unterwassertor13C und das Tor1A des Schiffstroges werden geschlossen,
der Schiffszug M 1
wird an dem Trog festgemacht, und die seitlichen
Zwischendichtungen werden frei gemacht.
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Der Schiffstrog mit dem SchiffszugM1 wird auf die beschriebene Weise
hochgefahren.
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Nach dem Anlegen (F i g. 5) werden die Tore
13 A
und 13B der Oberhäupter 10A und 10B und die Tore IA und
1B des Schiffstroges 1 geöffnet, nachdem die seitlichen Zwischendichtungen
in die richtige Lage gebracht wurden.
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Der aufwärts fahrende Schiffszug MI fährt aus dem Schiffstrog am einen
Ende aus, um sich am SchiffszugM2 anzusetzen, während gleichzeitig der stromabwärts
fahrende Schiffszug Al, der vom Schiffszug A2 getrennt wurde, durch
das andere Ende einfährt. Es ergibt sich dadurch eine verhältnismäßig kurze Dauer
des Arbeitsspiels.
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Es sind verschiedene Anschlußarten an das Hebewerk möglich: So kann
ein doppelter Anschluß nur am Oberwasser (wie bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel)
oder nur am Unterwasser oder auch an beiden Haltungen vorgesehen werden.