DE1634211B - Schwimmerschiffshebewerk mit einem die Schiffe aufnehmenden Trog - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Schiffshebewerk mit einem die Schiffe aufnehmenden Trog und seitlich von dem Trog in Schächten angeordneten * Schwimmerkörpern, die über aus den Schächten her- \ ; ausragende und in abgedichteten Längsschlitzen geführte, als Kragarme ausgebildete Stege, Konsolen od. dgl. mit dem Trog in Verbindung stehen, der über Wälzkörper an auf einer Schachtseite angeordneten Führungsschienen, Bahnen od. dgl. geführt ist.

Bei bekanntgewordenen Vorschlägen zur Ausführung ähnlicher Schiffshebewerke sind auf beiden Seiten des Trogs Schwimmer vorgesehen, die über Traversen miteinander verbunden sind, auf denen sich der Trog abstützt. Durch diese Ausbildung ist eine symmetrische Anordnung des gesamten Hebewerkes geschaffen, so daß Drehmomente im Normalbetrieb durch die Anordnung selbst ausgeschaltet werden können. Die Schwimmerschächte sind zur Durchführung der Traversen mit Längsschlitzen versehen, die entsprechend abgedichtet sind. Derartige Ausführungen sind jedoch insofern nachteilig, als sie einmal viel Platz beanspruchen und zum anderen einen erheblichen Bauaufwand bedingen.

Es sind auch Hebewerke bekanntgeworden, bei denen nur ein Schwimmerschacht vorgesehen ist, der (' auf zwei diametral gegenüberliegenden Seiten über Kragarme mit je einem Trog zur Aufnahme der Schiffe versehen ist, damit durch eine symmetrische Anordnung ebenfalls größere Drehmomente auf den Schacht vermieden werden. Führungsschienen auf einer Schachtseite dienen zum Ausgleich von geringen Gewichtsdifferenzen beider Tröge und gleichzeitig als Hubantrieb.

Hebewerke dieser Art weisen den großen Nachteil auf, daß der Schwimmerschacht beidseitig aufgeschlitzt sein muß, also in zwei Einzelhälften getrennt ist. Dadurch entstehen Festigkeitsprobleme, die, insbesondere bei größeren Hubhöhen, nicht oder nur noch durch so aufwendige Baumaßnahmen gelöst werden können, daß eine wirtschaftliche Herstellung solcher Hebewerke nicht möglich ist. Dazu kommt, daß der Schwimmerschacht für sogenannte Katastrophenfälle bemessen werden muß, d. h. also z. B. für den Fall des Leerlaufens eines der beiden Tröge. Die Kragarme, die Führungsschienen, die Stützrollen und die übrigen Konstruktionen müßten daher für den Normalbetrieb viel zu aufwendig ausgelegt werden, so daß auch aus diesem Grund dieses bekannte

Hebewerk keinen Eingang in die Praxis gefunden hat. Ein weiterer Nachteil von Hebewerken dieser Art ist, daß bei jedem Hub die Masse von vier Trögen beschleunigt werden muß. Bei den heute angestrebten kurzen Beschleunigungszeiten und hohen Hubgeschwindigkeiten werden die Kräfte für das Antriebssystem deshalb sehr groß. Der infolgedessen aufwendig und schwer bemessene Antrieb hat eine Vergrößerung des Schwimmervolumens zur Folge. Außerdem wird der Energieaufwand bei einer Steigerung der Hubgeschwindigkeiten durch die Beschleunigungsmasse von insgesamt vier Schleusentrögen so beträchtlich, daß Hebewerke dieser Art selbst Schleusen wirtschaftlich unterlegen sind, wie neuere Untersuchungen gezeigt haben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden und ein wirtschaftlich herstellbares Schiffshebewerk zu schaffen, das auch bei großen Hubhöhen den Bauaufwand und Energiebedarf in Grenzen hält. Die Erfindung besteht darin, daß jedem Trog ausschließlich einseitig von diesem angeordnete Schwimmerkörper mit einem Kragarm zugeordnet sind, und daß zur Aufnahme der vom Trog ausgeübten Drehmomente die Führungsschienen, Bahnen od. dgl. zur Aufnahme von sowohl in Richtung auf das Schachtinnere als auch entgegengesetzt dazu wirkenden Kräften ausgebildet sind. Auf diese Weise wird der Bauaufwand erheblich verringert, weil nur auf einer Seite des Troges Längsschlitze im Schwimmerschacht abzudichten sind, und die auf den Schachtschliiz wirkenden Aufweitkräfte durch eine in Umfangsrichtung biegesteife Ausführung der Schachtwand abgefangen werden können. Die Kragarme und die Führungseinrichtüngen sind außerdem von vornherein so ausgelegt, wie sie bei dem Katastrophenfall (Leerlaufen eines Troges) bei deri beschriebenen bekannten Hebewerken mit zwei symmetrisch angeordneten Trögen ohnehin hätten ausgelegt Werden müssen.

Es kann vorteilhaft vorgesehen werden, daß der Kragann an einem gesonderten, den Trog tragenden Führungswagen angreift, der mit Führungs- und Abstützeinrichtungen versehen ist. Da das Biegemoment im Kragarm kleiner ist, können seine Abmessungen geringer gehalten werden. Hierdurch wird die Abdichtung weiter erleichtert. Außerdem wird der Schwimmerkörper nicht von allzu großen Kräften belastet, da die wesentlichen Kräfte von den Führungsund Abstützeinrichtungen des Führungswagens aufgenommen werden. Der Kragarm kann einseitig an dem Führungswagen angreifen.

Um ein Verklemmen oder Verecken der Schwimmer gegenüber dem Trogwagen zu vermeiden, können zwischen dem Führungswagen und dem Kragarm Übertragungselemente angeordnet sein, die gelenkig an dem Führungswagen und/oder Kragarm anliegen. Hierdurch wird das Ausrichten und Anpassen der einzelnen Schwimmerkörper gegenüber dem Trog und den Führungswagen äußerst einfach, und nachträgliche Veränderungen gleichen sich selbsttätig aus.

Zweckmäßigerweise werden als Führungs- und Abstützeinrichtungen Führungsschienen und Rollensätze vorgesehen, wobei jede Rolle der Rollensätze einzeln hydraulisch gegen ihre Führungsschiene gedrückt wird. Auf diese Weise wird mit Sicherheit erreicht, daß jede Rolle trägt und keine überlastet wird. Um zusätzliche Einrichtungen zur Aufnahme der Schienen zu vermeiden, können die Führungsschienen mit dem Schwimmerschacht verbunden sein. Zur Sicherung bei Katastrophenfällen können die Rollen oder die Rollensätze federnd gelagert und mit zusätzlichen Kufen ausgerüstet sein. Bei zu großer Belastung geben die Rollen nach; der Trog kann sich dann über die Kufen abstützen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können die Schwimmerschächte und die Führungsschienen

ίο eine Neigung zur Vertikalen aufweisen. Eine derartige Ausführung kann auf Grund der Bodenverhältnisse erforderlich sein. Hierbei werden vorteilhaft die Führungsschienen einander gegenüberliegend innen und außen an den Schwimmerschächten angeordnet. Bei Ausführungen mit unmittelbar an dem Trog befestigten Kragarmen können die Rollensätze an dem Kragarm angebracht sein, wobei vorzugsweise immer zwei sich auf der Innen- und der Außenseite des Schwimmerschachtes gegenüberliegen.

so Bei dieser Ausführungsform, bei der alle vertikal auf die Rollenfahrbahn wirkenden Kräfte von der Kragarmkonstruktion aufgenommen werden, wird die Belastung der Schachtwände auf ein Minimum beschränkt, da Beanspruchungen in den Schachtwänden nur durch die in Förderrichtung verlaufenden Kräfte entstehen.

Bei einer Ausführung mit einem Führungswagen können bei großem Neigungswinkel gegen die Vertiikale, insbesondere größer als 45°, der Führungsv/agen auf seiner Unterseite und die Schwimmerkörper nur auf ihrer Oberseite mit paarweise einander gegenüberliegenden Rollensätzen ausgerüstet sein. Hier werden durch die Anordnung der Rollen im wesentlichen nur Druckkräfte auf die Schachtwände ausgeübt, die gut aufgenommen werden können. Bei kleineren Neigungswinkeln gegen die Vertikale können die Schwimmerkörper auch auf ihrer Unterseite mit Führungsschienen und Rollensätzen abgestützt .und geführt werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und nachstehend erläutert. Es · zeigt

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Ausführungsform zur vertikalen Förderung von Schiffen, bei der ein Trog und ein Schwimmer starr miteinander verbunden sind,

F i g. 2 eine ähnliche Ausführungsform, jedoch mit einem Führungswagen für den Trog,

F i g. 3 einen Querschnitt durch einen Schwimmerschacht in einer Ausführung nach Fig. 1, etwa entlang der Linie HI-III,

F i g. 4 einen Teilschnitt durch einen Schwimmerschacht in einer Ausführung nach F i g. 2, entlang der Linie IV-IV,

F i g. 5 eine andere Ausführungsform zur Schrägförderung von Schiffen,

F i g. 6 eine Ausführung ähnlich F i g. 5, jedoch mit einem Führungswagen für den Trog.

Das Schiffshebewerk in F i g. 1 besteht aus einem Trog 1, der unmittelbar auf einem Kragarm 2 eines Schwimmerkörpers 3 befestigt ist. Der Trog 1 ist mit Wasser gefüllt und dient zur Aufnahme von Schiffen, die auf ein anderes Höhenniveau gebracht werden sollen. Derartige Anlagen sind sinnvoll, wenn es sjilt, große Höhen zu überbrücken. Der Schwimmerkörper 3 ist in einem mit Flüssigkeit gefüllten Schwimmerschacht 4 angeordnet und so bemessen, daß sein Auftrieb entweder allein oder mit dem Auf-

trieb von anderen, längs des Troges 1 auf einer Seite hintereinander angeordneten Schwimmerkörpern zusammen das Gewicht des Kragarmes 2 und des gefüllten Troges 1 ausgleicht. Die ganze Anlage wird so in der Schwebe gehalten, so daß zum Fördern nach oben bzw. nach unten nur die Fahrwiderstände der Führungen zu überwinden und die geringen Beschleunigungsleistungen aufzubringen sind.

Bei dieser Anordnung entsteht gegen den Uhrzeigerdrehsinn ein erhebliches Drehmoment, das durch Abstütz- und Führungseinrichtungen ausgeglichen wird. Diese Einrichtungen bestehen aus Führungsschienen 5, 6, auf denen Rollensätze 7, 8 laufen. Die Führungsschienen 5, 6 sind sowohl auf der Innenseite des Schwimmerschachtes 4 als auch auf einer Nase 9 an dessen Außenseite angeordnet (F i g. 3). Da das Drehmoment immer in seiner Größe und seiner Richtung erhalten bleibt, genügt es, nur unterhalb des Troges 1 und am oberen Ende des Schwimmerkörpers 3 Rollensätze 7, 8 vorzusehen. Der Kragarm 2 greift durch einen Längsschlitz in den Schwimmerschacht 4, der mittels nicht näher dargestellter Dichtungen 10 abgedichtet ist.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 2 ist der die Schiffe 11 aufnehmende Trog 12 auf einem Führungswagen 13 angeordnet, auf den ein oder mehrere Schwimmerkörper 14 über ihre Kragarme 15 wirken. Die Kraftübertragung von den Schwimmerkörpern 14 auf den Führungswagen 13 erfolgt über als Gelenke ausgebildete Übertragungselemente 16. Aus diesem Grund müssen sowohl der Führungswagen 13 als auch der Schwimmerkörper 14 mit Abstütz- und Führungseinrichtungen zur Aufnahme der Drehmomente versehen sein. Beim Führungswagen 13 sind die Rollensätze 17,18 in ähnlicher Weise wie an dem Kragarm 2 bei der Ausführung nach Fig. 1, jeweils oben und unten, angeordnet. Auch hier reichen die Rollensätze 17,18 aus, da das Drehmoment seine Richtung behält. Der Schwimmerkörper 14 liegt mit seinen Führungsrollen 19,19' an Führungsschienen 20 ' an, die gegenüberliegend an den Schachtinnenwänden befestigt sind. Auch hier würde es genügen, wenn der Schwimmerkörper 14 mit diagonal gegenüberliegenden Führungsrollen 19 ausgestattet wäre, aber, da die Führungsschienen 20 auf jeder Seite vorhanden sind, wird jeweils an den gegenüberliegenden Punkten noch eine zusätzliche Führungsrolle 19' angeordnet. Auf diese Weise wird ein Verecken oder Verkanten verhindert. Der Kragen 15 greift durch einen mit einer Dichtung 21 versehenen Längsschlitz des Schwimmerschachtes 22.

Die Anordnung der Führungsschienen 23, 24 für den Führungswagen 13 kann in der in F i g. 4 gezeigten Weise erfolgen. Die Führungsschienen 23, 24 sind an den Nasen 25, 26 des, ähnlich wie Fig. 3, zangenförmig ausgebildeten Schwimmerschachtes 22 angeordnet. Die entsprechenden Teile des Kragarmes 15 und des Führungswagens 13 greifen an den Führungsschienen 23 und 24 an.

F: g- 5 zeigt ein Schiffshebewerk mit schräg verlaufender Förderrichtung. Der die Schiffe 27 aufnehmer.de Trog 28 ist direkt mit dem Kragarm 29 des Schv/hnmerkörpers 30 verbunden. Auf der Innenuncl Außenseite des Schwimmerschachtes 31, unmittelbar aeben dem Längsschlitz 32, sind die Führungsschienen 33, 34 für die in dem Kragarm 29 angeordneten Rollensätze 35 angeordnet. Hierzu bedarf es !-cefner besonderen Ausbildung des Schwimmerschachtes 32, da das System im Gleichgewicht ist und theoretisch keine Kräfte auf den Schwimmerschachx 32 überträgt. Wenn der Trog 28 sehr steif gestehet ist, können Trog 28, Kragarm 29 und ScrT5.~mnerkörper 30 als ein einheitlicher Körper ausgründet werden. Bei dieser Ausführungsform können besonders vorteilhaft die Rollen federnd gelagert werden und die Rollensätze mit zusätzlichen Ku-

fen 35' ausgerüstet sein, da hier dann die Rollen klein sehalten werden können, da sie nur Führungsfunkdonen haben. Bei Katastrophenfällen können die einsprechend ausgelegten Kufen das Gewicht des Troges aufnehmen.

Die Ausführung nach F i g. 6 fördert ebenfalls schräg. Hierbei ist jedoch zwischen dem Kragarm 36 des Schwimmerkörpers 37 und dem Trog 38 ein Führungs^"agen 39 vorgesehen. Außerdem ist der Trog 38 auf dem Führungswagen 39 so angeordnet,

daß die Längsrichtung des Schiffes 40 in der Förderricirrung liegt. Die Führungsschienen 41, 42 sind auch, üer auf der Außen- und Innenseite des Schwimmerscnachtes neben dem Längsschlitz 43 angeordnet. Der S:niwimmerkörper 37 greift in den Führungswagen 39 mit seinem Kragarm 36 derart ein, daß er über einer: Anschlag 44 nur in Förderrichtung Kraft übertrasen. kann. Die Rollen 45, 46 an dem Führungswagen 39 und an dem Schwimmerkörper 37 sind einander gegenüberliegend angeordnet, so daß, insbesondere bei flacher Förderrichtung, kaum BiegemoToente auf den Schwimmerschacht übertragen werden. Die Biegemomente werden nur dadurch hervorssrufen, daß die Andrückkräfte des Schwimmerkörpers 37 an die Schachtinnenseite auf Grund des

von d-eni Kragarm 36 in den Schwimmerkörper 39 geleiteten Drehmomentes unterschiedlich sind. Die Schacrrtwände werden fast ausschließlich auf Druck belastet, der gut aufgenommen wird, da die Schwimmers^hächte vorzugsweise aus Beton hergestellt werden-

Bei steilerer Förderrichtung, insbesondere größer als 45 " gegen die Horizontale, werden auf der Unterseite des Schwimmerkörpers 37 zusätzliche Führungsschienen 47 und Rollen 46' angeordnet, die in der" Zeichnung gestrichelt dargestellt sind. Durch diese rusätzlichen Abstütz- und Führungseinrichtun- ----d das Drehmoment sicher aufgenommen.

Hierzu 1 Blatt Zeich:r=:gen

Claims (12)

Patentansprüche:

1. Schiffshebewerk mit einem die Schiffe aufnehmenden Trog und seitlich von dem Trog in Schächten angeordneten Schwimmerkörpern, die über aus den Schächten herausragende und in abgedichteten Längsschlitzen geführte, als Kragarme ausgebildete Stege, Konsolen od. dgl., mit dem Trog in Verbindung stehen, der über Wälzkörper an auf einer Schachtseite angeordneten Führungsschienen, Bahnen od. dgl. geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Trog (1) ausschließlich einseitig von diesem angeordnete Schwimmerkörper mit einem Kragarm zugeordnet sind, und daß zur Aufnahme der vom Trog ausgeübten Drehmomente die Führungsschienen, Bahnen od. dgl. (5, 6, 7, 8) zur Aufnahme von sowohl in Richtung auf das Schachtinnere als auch entgegengesetzt dazu wirkenden Kräften ausgebildet sind.

2. Schiffshebewerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kragarm (15,36) an einem gesonderten, den Trog (12, 38) tragenden Führungswagen (13,39) angreift, der mit Führungs- und Abstützeinrichtungen versehen ist.

3. Schiffshebewerk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kragarm (15) einseitig an dem Führungswagen (13) angreift.

4. Schiffshebewerk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Führungswagen (13) und dem Kragarm (15) Übertragungselemente (16) angeordnet sind, die gelenkig an dem Führungswagen (13) und/oder dem Kragarm (15) anliegen.

5. Schiffshebewerk nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Führungs- und Abstützeinrichtungen Führungsschienen (5, 6) und Rollensätze (7, 8) vorgesehen sind, wobei jede Rolle der Rollensätze (7, 8) einzeln hydraulisch gegen ihre Führungsschiene (5, 6) gedrückt wird.

6. Schiffshebewerk nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsschienen (5, 6) mit dem Schwimmerschacht (4) verbunden sind.

7. Schiffshebewerk nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen oder die Rollensätze (7, 8) federnd gelagert und mit zusätzlichen Kufen ausgerüstet sind.

8. Schiffshebewerk nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwimmerschächte (31,43) und die Führungsschienen (33, 34; 41, 42) eine Neigung zur Vertikalen aufweisen.

9. Schiffshebewerk nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsschienen (33, 34; 41, 42) einander gegenüberliegend innen und außen an den Schwimmerschächten (31, 43) angeordnet sind.

10. Schiffshebewerk nach den Ansprüchen 8 und 9 mit unmittelbar an dem Trog befestigten Kragarmen, dadurch gekennzeichnet, daß Rollensätze (35) an dem Kragarm (29) angebracht sind, wobei vorzugsweise je ein Rollensatz auf der Innenseite einem Rollensatz auf der Außenseite des Schwimmerschachtes (31) gegenüberliegt.

11. Schiffshebewerk nach den Ansprüchen 8 und 9 mit einem Führungswagen, dadurch gekennzeichnet, daß bei großen Neigungswinkeln gegen die Vertikale, insbesondere größer als 45°, der Führungswagen (39) auf seiner Unterseite (45) und die Schwimmerkörper (37) nur auf ihrer Oberseite mit Rollensätzen (45,46) ausgestattet sind, wobei je ein Rollensatz auf der Außenseite des Schwimmerschachtes einem Rollensatz auf der Innenseite des Schwimmerschachtes gegenüberliegt.

12. Schiffshebewerk nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß bei kleinen Neigungswinkeln gegen die Vertikale die Schwimmerkörper (37) auch auf ihrer Unterseite mit Führungsschienen (47) und Rollensätzen (46') versehen sind.