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Dokumentenidentifikation EP0937824 05.06.2003
EP-Veröffentlichungsnummer 0937824
Titel Stossschutzeinrichtung für Schleusen
Anmelder Büro für Industrieplanung Dipl.-Ing. Pieper und Partner GmbH, 14776 Brandenburg, DE
Erfinder Kühn, Karl-Heinz, 14789 Wusterwitz, DE
DE-Aktenzeichen 59905263
Vertragsstaaten AT, DE, FR, NL
Sprache des Dokument DE
EP-Anmeldetag 22.02.1999
EP-Aktenzeichen 992500496
EP-Offenlegungsdatum 25.08.1999
EP date of grant 02.05.2003
Veröffentlichungstag im Patentblatt 05.06.2003
IPC-Hauptklasse E02C 1/10

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Stoßschutzeinrichtung für Schleusen mit einem als Balken ausgebildeten Fangglied zur Aufnahme von Stoßkräften eines Schiffes, eine Bremsvorrichtung zum Abblocken genetischer Energie des Schiffes nach Art eines Hydraulikzylinders, Mitteln zur Überleitung der Stoßkräfte auf die Bremseinrichtung und Mitteln zur Entfernung des Balkens aus dem Fahrwasser des Schiffes sowie die Verwendung eines Stoßdämpfers für eine Stoßschutzeinrichtung.

Die zunehmende Verkehrsbelastung der Binnenwasserstraßen mit größeren und schnelleren Schiffseinheiten führt zu einer verstärkten Gefährdung der Schleusentore, die durch einlaufende und nicht rechtzeitig zum Halten gebrachte Schiffe in zunehmendem Maße angefahren werden. Die Gefahr ist besonders bei Einfahrten von Oberwasser groß, Beim Einlaufen vom Unterwasser her ist die Gefahr der Torbeschädigung in geringerem Maße gegeben, da der Wasserdruck gegen die Tore wirkt. Außerdem sind für diesen Fall die Einfahrwiderstände wegen der geringeren Wassertiefe größer.

Die Schwere der Havarien hat nachweislich im Laufe der Jahre zugenommen und die dadurch bedingten Betriebsunterbrechungen an Schleusen von jeweils einigen Tagen bis zu mehreren Wochen führen besonders bei Wasserstraßen mit Einzelschleusen zu ernsten Behinderungen und Ausfällen für die Schiffahrt.

Die Toranfahrungen können folgende Ursachen haben:

  • Fehler beim Abstoppen des Fahrzeuges in der Schleuse
  • Fehler beim Bedienen der Schleuseneinrichtungen
  • Fehler beim Festmachen und sonstigen Unachtsamkeiten
  • Versagen der Schleuseneinrichtungen
  • Versagen der Trossen

Die Auswertung statistischer Unterlagen des Bundesverkehrsministeriums führten zu dem Ergebnis, daß etwa 60 % aller Torhavarien auf menschliches Versagen zurückzuführen sind. Aus diesen Gründen sind behördliche Maßnahmen getroffen worden, um Havarien möglichst auszuschließen.

Stoßschutzeinrichtungen sollen Schleusentore vor Beschädigungen durch nicht rechtzeitig anhaltende Schiffe schützen und so Schiffahrtssperrungen und teure Reparaturen an den Schleusentoren oder gar Umweltkatastrophen vermeiden. In der DE-Vornorm 19703 vom Juli 1993 werden Grundsätze für die Sicherungsanlagen in Schleusen der Binnenschiffahrtsstraßen festgelegt. Das Untertor der Schleuse soll kammerartig eine Stoßschutzeinrichtung als Schutz gegen Anfahren des Tores erhalten. Die Höhe der Stoßschutzeinrichtung über Oberwasser richtet sich nach den auf der Wasserstraße verkehrenden Schiffen. Eine solche Stoßschutzeinrichtung soll so ausgebildet sein, daß das voll beladene Schiff nicht unter die Konstruktion gleiten und das leere Schiff mit flachem unterschnittenen Bug nicht auf die Stoßschutzeinrichtung aufsetzen kann. Bei wechselnden Wasserständen sind höhenverstellbare Stoßschutzeinrichtungen vorgesehen. Gleichfalls ist das Arbeitsvermögen der Einrichtung unter Berücksichtigung der Bewegungsenergie der auftreffenden Schiffseinheit und der Auftreffgeschwindigkeit des Schiffes festgelegt. Das Arbeitsvermögen ist mit 1 Nm, die Auftreffgeschwindigkeit mit 1,1 m/s anzusetzen und ist vollständig von den Dämpfungselementen der Stoßschutzeinrichtung, z.B. Hydraulikzylinder, Elastomerpuffer aufzunehmen.

Aus der Praxis bekannte Schleusensicherungssysteme weisen als Fangglied entweder Seile oder Balken oder beides in Kombination auf. Im folgenden werden nur noch Systeme mit Balken als Stoßschutz betrachtet. Der Stand der Technik hat wesentliche Nachteile:

  • komplizierte Mechanik bzw. Hydraulik; dadurch wird die Unzuverlässigkeit und Störanfälligkeit erhöht;
  • der Schiffsstoß wird durch gerade wirkende Kräfte nicht optimal abgefangen; es sind aufwendige Widerlager erforderlich oder die Tore der Schleuse können bei starken Stößen wegen der Kopplung mit den Balken beschädigt werden;
  • es wirken enorme Querkräfte, die einen aufwendigen Baukörper erforderlich machen;
  • es müssen längere Bremswege einkalkuliert werden (ca. 4 m), die die Nutzung der Schleusenkammerlänge einschränken;
  • hoher Wartungsaufwand.

Aus der DE-OS 163 41 07 ist eine Stoßschutzeinrichtung mit hoher Energievernichtung für Schleusentore bekannt, deren in Richtung der Schleusenachse beweglicher, in waagerechter Ebene geführter Stoßbalken auf ein hydraulisches Dämpfungsmittel wirkt, welches die Energie des Schiffsstoßes in Zusammenarbeit mit Überdruckventil und hydropneumatischem Speicher vernichtet. Der Stoßbalken ist an seinen beiden Enden angeordneten hydraulischen Zylindern gelenkig verbunden, deren Drücke durch je ein Überdruckventil gesteuert werden, wobei der Öffnungsdruck des Überdruckventils bei einem außermittigen Auftreffen des Schiffes und dadurch erfolgender Schrägstellung des Stoßbalkens durch mechanische oder hydraulische Mittel so eingestellt wird, daß die Kolbenkräfte der hydraulischen Zylinder den an den Enden des Stoßbalkens wirkenden Kräften entsprechen. Dazu ist eine komplexe Steuerung der an den beiden Dämpfungseinrichtungen angeordneten Überdruckventilen erforderlich. Da die beiden Systeme an beiden Seiten des Balkens nicht miteinander verbunden sind, wird versucht, durch Anlenkung von mehreren Zylindern an jeder Seite das System über die beim Auftreffen des Schiffes unterschiedlich wirkenden Hebelkräfte in der Waage zu halten.

Die Hydraulikzylinder sind untereinander gekoppelt und letztlich über einen Zylinder an der Schleuseninnenwand montiert. Dadurch ist nicht zu vermeiden, daß die Schleuseninnenwand sehr stark belastet wird und eine Reparatur großen Schwierigkeiten begegnet. Zudem ist die Ausführung der Führungsgelenke für die Hydraulikzylinder kompliziert und das Gesamtsystem wartungsaufwendig.

Aus der DE-OS 27 28 704 ist eine Stoßschutzvorrichtung für Schleusentore mit einem quer über die Schleuse gelegenen und mit einer Fangeinrichtung ausgerüsteten Balken und stoßaufnehmenden Mitteln bekannt, wobei die stoßaufnehmenden Mittel, z.B. ein Seil und Hölzer am Balken mit quer zur Schleusenwand verlaufenden Wirklinie befestigt und an beiden Seiten mit der Fangeinrichtung operativ verbunden sind, wobei die Fangeinrichtung im wesentlichen aus einem vor dem Balken angeordneten Seil besteht, welches längs des Balkens frei ausgespannt ist und auf der Rückseite des Balkens mit impulsvernichtenden Hydraulikzylindern versehen ist. Der Balken selbst ist in als Abreißschemel bezeichneten Elementen schwenkbar in der Schleusenwand

verankert, wobei bei sehr hohen Stößen die Verbindungselemente zwischen Balken und Kammerwand sich auskoppeln, so daß der Balken keinen Kontakt mehr mit der Kammerwand hat. Dabei besteht die eigentliche Fangeinrichtung im wesentlichen aus einem Seil, wobei der Balken nur die Zugverbindung zwischen dem linken und dem rechten Ende des Seiles darstellt und die Reaktionskräfte der Dämpfungsmittel aufzunehmen hat. Da das Seil bei einem größeren Stoß direkt am Balken anliegt, ist eine gleichmäßige Verteilung der Kräfte nicht möglich und es besteht die Gefahr, daß der Balken einseitig überlastet wird und seinem Widerlager herausgleitet.

Schließlich ist aus der DE-OS 20 41 083 eine Stoßschutzeinrichtung für Schleusentore, speziell für Hub- und Senktore unter Verwendung von Stoßbalken als stoßaufnehmende Mittel bekannt, bei denen die aufgenommene Stoßenergie durch Drosselung in Hydrozylindern oder durch Reibelemente vernichtbar ist, wobei diese Balken mit den Toren verbunden sind und in Stoßrichtung nachgeben können und die energievernichtenden Mittel mit festen Konstruktionsteilen auf dem Schleusenmauerwerk kuppelbar sind. Diese energievernichtenden Teile können Hydrozylinder sein. Nachteil bei diesen Systemen ist die Kopplung des stoßaufnehmenden Mittels mit dem Schleusentor wodurch erhebliche Kräfte in das Schleusentor und dessen Widerlager eingeleitet werden können. Die Führung des Stoßbalkens geschieht durch eine entsprechende Lagerung auf dem Schleusentor und ist gegen eine Schiefstellung oder einen asymmetrischen Aufprall entsprechend empfindlich.

Schiffe und andere Massen beinhalten eine mit dem Quadrat der Geschwindigkeit wachsende kinetische Energie. Beim Abbremsen dieser Massen treten Kräfte auf, die sich mit dem Energiegehalt erhöhen. Um diese zerstörerischen Kräfte auszuschalten werden vielfach Dämpfer auf Gummi-, Feder- oder Luftpufferbasis eingesetzt, die aber nicht befriedigen, da sie Energie nur speichern, eine progressive ansteigende Verzögerungskraft mit hoher Spitze entwickeln und nur eine geringe oder gar keine Regulierung zulassen. Auch hydraulische Bremszylinder üblicher Bauart bringen nicht den gewünschten Erfolg, da sie beim Aufprall der Masse schlagartig eine hohe Gegenkraft entgegensetzen, wodurch die Arbeitsweise sehr hart und die Schiffsbeanspruchung außerordentlich hoch ist.

Aus dem Prospekt "Industriestoßdämpfer" ACE Stoßdämpfer GmbH, Langenfeld, DE, 6/97 sind Hydraulikzylinder bekannt, die als Stoßdämpfer verwendet werden, wobei durch Belastung der Kolbenstange Hydrauliköl verdrängt und von einem Absorberelement aufgenommen wird. Innerhalb vorwählbarer Bauarten/ Belastungsbereiche kann damit eine konstante Verzögerung einer Masse bewirkt werden. Eine Feder stellt die Kolbenstange nach Abklingen der Stoßwirkung zurück.

Von daher liegt der Erfindung folgendes Problem zugrunde: Entwicklung eines automatischen Sicherungssystems mit Balken als Stoßschutz für Wasserfahrzeuge in Schleusen, welches auf einem wesentlich vereinfachten Prinzip beruht. Weiteres Problem ist, daß die Funktionalität des Sicherungssystems wartungsfrei für einen längeren Zeitraum gewährleistet und der Einbau und Betrieb einer solchen Anlage wesentlich kostengünstiger gestaltet wird. Die gesetzlichen Anforderungen gemäß DE-Vorschriften sind zu berücksichtigen.

Das Problem wird erfindungsgemäß durch die Ansprüche 1 und 8 gelöst; Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen erfaßt.

Erfindungsgemäß wird daher eine Stoßschutzeinrichtung für Schleusen der eingangs genannten Art als Lösung vorgeschlagen, bei der der Balken beidseits des Fahrwassers in parallelen Führungen geführt ist und Hydraulikzylinder mit zu der Führung parallelem Hub beweglich sind. Unter Fahrwasser wird die vom Schiff einnehmbare Gewässerbreite und durch dessen Tauchtiefe bestimmte Wasserschicht verstanden.

Die solcher Art aufgebaute Bremseinrichtung mit je mindestens einem beidseits des Fahrwassers horizontal gegen den Balken und gegen die Stoßrichtung der Stoßkräfte gerichteten, in der Bauart für sich bekannten Stoßdämpfer ermöglichen, die Energie der bewegten Massen linear abzubauen und die erforderliche Verzögerungskraft gleichmäßig über die gesamte Bremsstrecke zu verteilen.

Anstelle der Stoßdämpfer nach der Bauart ACE können natürlich ähnliche Dämpfer eingesetzt werden oder es kann auch ein System eingesetzt werden, das im Falle des Stoßes gegen den Balken dann die Bremsenergie speichert und für die Rückstellung des Systems nutzt.

Es wird aber sichergestellt, daß die Führung bei horizontalen und/oder vertikalen Hub des Balkens in Stoßschutzlage in Wirkfunktion ist. Letzteres ist insbesondere dann gegeben, wenn ein Schiffsbug beispielsweise unter den Balken fährt und versucht ihn hochzudrücken. Aus diesem Grunde sind sowohl oberhalb als auch unterhalb des Balkens entsprechende Führungsglieder angeordnet. Im Umkehrschluß kann natürlich auch der Bug eines Schiffes den Balken überfahren und versuchen ihn herunterzudrücken; dies wird durch untere Führungen verhindert.

Des weiteren wird der Balken so gelagert, daß er aus dem Fahrwasser des Schiffes bei Schleusenöffnung entfernt wird durch Absenken mittels Hydraulikzylinder, Spindelhubelement oder einem Zahnstangen-/Ritzelgetriebe mit entsprechendem Antrieb.

Zur Vermeidung von ungleichmäßiger Belastung der Stoßdämpfer, insbesondere bei sehr breiten Schleusen, die auch von schmalen Schiffen befahren werden, kann vorgesehen werden, die Enden des Balkens als Gelenkkopf auszubilden, so daß sich keine Schrägstellung des Balkens innerhalb der Führungen ergibt.

Es ist vorgesehen, daß nach dem Absenken des Balkens oder für das Absenken des Balkens dieser an seinen Enden eine Weiche durchläuft, die ihn von Horizontalbewegung in Vertikalbewegung freisetzt.

Außerdem wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß ein für sich bekannter Industriestoßdämpfer nunmehr als Hubdämpfer des Balkens eingesetzt wird, wobei dieser Industriestoßdämper vorzugsweise mit biologisch abbaubarem Hydraulikfluid, wie Bio-Öl oder Alkohol, beispielsweise Glykol, gefüllt wird, um Umweltprobleme von vornherein auszuschließen.

Erfindungsgemäß wird somit die Energie der bewegten Masse linear abgebaut und die erforderliche Verzögerungskraft gleichmäßig auf die gesamte Bremsstrecke verteilt. Dies hat eine gleichbleibende Verzögerung mit kürzestmöglicher Bremszeit und kleinstmöglicher Bremskraft zur Folge.

Die positive Folge beim Einsatz des Industriedämpfers und Vorteile dieses Stoßschutzsystemes sind:

  • die Schiffsgeschwindigkeit bzw. die bewegte Masse könnte um 80 % bis zu 100 % höher werden;
  • die Schiffsbelastung wird um 70 - 80 % gesenkt;
  • die Bremszeit könnte um 60 - 70 % gekürzt werden.

Die für sich bekannten Industriedämpfer, beispielsweise der Bauart ACE, sind in sich geschlossene hydraulische Elemente mit einer Vielzahl von Drosselöffnungen. Beim Beaufschlagen des Stoßdämpfers wird der Kolben axial in den Stoßdämpfer gedrückt. Das Hydrauliköl, welches sich vor dem Kolben befindet, wird durch alle Drosselöffnungen gleichzeitig verdrängt. Proportional zum verfahrenen Hub nimmt die Anzahl der wirkenden Drosselöffnungen ab. Die Einfahrgeschwindigkeit wird zwangsläufig ständig geringer. Der vor dem Kolben anstehende Staudruck bleibt während des gesamten Hubes gleich. Somit wirkt auch die gleiche Gegenkraft während des gesamtes Hubes (gleichbleibende lineare Verzögerung und optimale Lösung zum Abbremsen des Schiffskörpers). Das von der Kolbenstange verdrängte Hydrauliköl wird durch einen Absorber in einem Elastomer kompensiert. Ein im Kolben eingebautes Rückschlagventil und eine Druckfeder dienen zur automatischen Rückstellung des Kolbens.

Die Dämpfer werden mit dem Gesamtsicherungssystem verbunden. Durch Verwendung der Bio-Öle werden Umweltprobleme vermieden und / oder die Gefahr der Funktionsreduktion bei Temperaturen um den Gefrierpunkt reduziert. Eine automatisch arbeitende Sicherungsanlage auf hydraulischer Basis ist dementsprechend aus folgenden Einzelkomponenten konstruiert worden:

  • Stoß- bzw. Bremsbalken;
  • hydraulisches Stoßdämpfermodul mit dem speziellen, modifizierten Dämpfersystem und entsprechend konstruktiv umgesetzter Peripherie wie Führungen u.a.;
  • Schlitten und Hubeinrichtung für Balken;
  • Verankerungseinrichtung der Bremseinrichtungen und Balken beidseits des Fahrwassers.

Es werden damit mindestens folgende Sicherungsparameter realisiert:

  • Bremsweg max. 1 m;
  • max. Masse 1, 400 to oder größer;
  • max. Geschwindigkeit des Schiffes 0,8 m/s.
Dabei wird die Wirkung so umgesetzt, daß die parallel angeordneten Dämpfersysteme je nicht über 50 % pro Hub ausgelastet werden.

Um diese Funktionalität zu erreichen, waren folgende generelle Probleme zu lösen:

Zur Beurteilung der Wirksamkeit einer Stoßschutzanlage im praktischen Schleusenbetrieb sind die Energiewerte der in die Schleuse von Oberwasser einfahrenden Schiffe dem Arbeitsvermögen der Stoßschutzanlage gegenüber gestellt worden.

Kräftewirkungen wurden berechnet, wobei besondere Aufmerksamkeit auf Situationen zu legen war, wenn Schiffe nicht mittig auf den Stoßbalken aufprallen. Das System ist so ausgelegt, daß ein seitlicher Kraftstoß ebenfalls ohne Komplikationen auf Basis des beschriebenen Dämpfungsprinzips abgefangen wird.

Eine Automatik wird zusätzlich integriert, indem durch einen gezielten Druckaufbau in einer Stickstoffblase, die das Wederausfahren der Dämpfungselemente und / oder der Balkenhubeinrichtung veranlaßt, erzielt.

Die Energie des Schiffsstoßes und / oder der Gewinn an Potentialenergie beim Absenken des Balkens unter das Fahrwasser kann hierbei in geschwächter Form zurückgegeben. Diese Bauweise ist für sich aus dem Stand der Technik bekannt.

Der verwendete Stoßdämpfer ist trotz ungünstiger Witterungsverhältnisse dauerhaft ohne Wartung funktionsfähig. Durch spezielle Oberflächenbehandlungen (z.B, Keramik- oder Metallpulverbeschichtungen), insbesondere auch durch Verwendung von Festkörperschmierstoffen, wird das System verbessert.

In jedem Fall berücksichtigt der Fachmann die Werkstoffauswahl, um Laugen-, Säure- oder Frostbeständigkeit zu erzielen.

Der Schlitten zur Führung des Balkens ist konstruktiv so ausgelegt, daß ein Ausbrechen nach oben ausgeschlossen wird und bei Belastung eine gleichmäßig horizontale Führung gesichert ist. Bei einseitigen Belastungen ist das System sicher in der Lage sein, das Schiff zum Stehen zu bringen. Die Stoßdämpfer sind dazu nötigenfalls redundant ausgelegt und / oder der Balken erhält einen Gelenkkopf.

Vorteile der Erfindung insgesamt sind.

  • wesentlich vereinfachte mechanische und hydraulische Lösung für die Sicherungsaufgaben durch Wegfall der Hydraulikaggregate, Ventiltechnik im Dämpfungsbereich u.a.;
  • Substitution der aufwendigen und komplizierten mechanischen und hydraulischen Strukturen und damit wesentliche Verminderung der Querkräfte;
  • Sicherung einer konstanten Bremskraft durch den Einsatz von für diese Zwecke neuartigen Stoßdämpfern;
  • Gewährleistung einer Automatik durch selbständig wieder ausfahrende Stoßdämpfer nach Schiffsstoß durch Feder oder Druckspeicher;
  • Wartungsfreiheit gekapselte Stoßdämpfer und einfache Führungen.

Zusammenfassend kann eingeschätzt werden, daß der Nutzen für den Schleusenbetreiber eine Kostenreduzierung um min. 50 % bei Einbau und eine wesentliche Reduzierung der Betriebskosten durch Wartungsfreiheit und die automatische Funktionalität bei höheren Sicherheitsparametern durch die konstante Bremskraft bedeutet.

Anhand einer schematischen Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung in Draufsicht als Vergrößerung der Schleusensituation in Fig. 4 auf einer Fahrwasserseite;
Fig.2
die Vorrichtung gemäß Schnitt A-A in Fig.4 und Fahrwasser-Ansicht zu Fig.2;
Fig.3
eine Vorderansicht der Vorrichtung gemäß Fig.2 aus Richtung einer Stoßkraft;
Fig.4
eine Draufsicht auf ein Schleusentor mit Stoßschutzvorrichtung;
Fig.5
eine zweite Version der Erfindung in perspektivischer Sicht.

Gleiche oder ähnliche Teile sind im folgenden mit identischen Bezugszeichen versehen.

Fig. 4 zeigt die Gesamtsituation an einem Schleusentor in Draufsicht. Das Tor 4 zwischen den Schleusenwänden 2 begrenzt temporär den Fahrweg eines Schiffes im Oberwasser 1, welches aus das Tor im Kollionsfalle eine Stoßkraft S ausüben würde, wenn kein Balken 5 mit elastischer Rammleiste 6 das Schiff bremsen würde. Der Balken 5 wird durch eine in den Kavernen 20 (Fig.1-3) angeordnete Bremseinrichtung 7 in Position gehalten und nach einem Stoß S in die gezeigte Sollposition zurückgedrängt.

Fig. 1 zeigt den Balken 5 mit durch Bolzen 10 (Fig.3) gehaltenem Gelenkkopf 8 und vorgeflanschtem Schlitten oder Rad 9. In der Kaverne 20 ist eine obere Führung 11 und eine untere Führung 12 für den Schlitten 9 zu sehen, die den Schlitten parallel zu dem Hub HS des Stoßdämpfers 14 führen kann. Der Stoßdämpfer hat einen Kopf 15, der an dem Gelenkkopf 8 des Balkens vorzugsweise nur anliegt oder mit ihm verbunden ist.

Fig. 2 zeigt die Situation gemäß Fig. 1 oder 4 in Seitenansicht von der Fahrwasserseite her. Der Schlitten 9 ist hier von dem geschnittenen Balken 6 verdeckt; die obere und untere Führung 11 und 12 des Schlittens mit mittig dazwischen liegendem Stoßdämpfer 14 sind zu sehen. Eine Weiche 13 ermöglicht es, den Schlitten von einer horizontalen Führung 11,12 in eine vertikale Führung umzulenken, die nicht dargestellt ist. Die vertikale Führung lenkt den Schlitten und damit den angekoppelten Balken 5 in eine angepaßte Vertiefung 19, in die der Balken zur Freimachung des Fahrwassers 1 für das Passieren des Schiffes abgesenkt werden kann. Die Absenkung und spätere Anhebung (Richtungspfeile) in Wikposition übernimmt ein Hydraulikzylinder 16 mit Stützkopf 17 für den Balken. Das gesamte System liegt unterhalb der Oberkante 3 der Schleusenkammer in der durch den Wasserstand erforderlichen Höhe, in die der Balken durch den Zylinder 16 in Hubrichtung HB gesteuert wird.

Die Fig.3 zeigt die Situation in Vorderansicht, also von der Stoßseite der Vorrichtung her. Deutlich ist der Schlitten 9 zu sehen, in Projektion zu der den Schlitten oben umgreifenden Führung 11 und der unteren Führung 12. Die Führung ist so gestaltet, daß der Balken in Längsrichtung entsprechend dem Hub HS des Stoßdämpfers 14 geführt wird und auch Stöße, die dem Balken Impulse in Richtung zur Schleusenwand sowie vertikal zur Wasseroberfläche erteilen von dem Schlitten auf die Führung übertragen werden und so den Balken in Position halten. Schrägstöße oder exzentrische Stöße auf den Balken werden durch den Gelenkbolzen in horizontale und vertikale Kräfte zerlegt. Eine wesentliche Schrägstellung des Balkens ist nicht möglich, da der Stoßdämpfer 14 mit Kopf 15 unmittelbar am Balkenkopf 8 anliegt und sofort in Wirkfunktion gerät und Reaktionskräfte erzeugt.

Figur 5 zeigt in perspektivischer Darstellung eine Stoßschutzeinrichtung ähnlich Figur 4, jedoch ist das Schleusentor nicht dargestellt. Es ist erkennbar, daß innerhalb der Kaianlagen zwei links und rechts des Oberwassers oder Fahrwassers 1 der Balken von mehreren identisch ausgebildeten Bremseinrichtungen 70, umfassend Kolben 71 und Zylinder 72 gestützt werden und so das Schleusentor vor einem Anfahren durch ein nichtdargestelltes Schiff schützen. Die Bremseinrichtung kann, wie bereits zuvor beschreiben, mit einem Gehäuse 75 zu Führung der Stoßdämpfer 71, 72 und, jedoch nicht dargestellt für den Balken 5 dienen. Der Balken ist in diesem Fall nicht mit Gelenkköpfen ausgestattet, da die Mehrfachanlage von Stoßdämpfern für genügende Bremsenergie sorgt. Es ist jedoch nicht ausgeschlossen Gelenkköpfe, wie sie in Figur 1 dargestellt sind auch in diesem Fall zu verwenden. Als Alternative für einen Hubzylinder 16 mit Hub HB sind in diesem Fall Zahnstangen 73 unter dem Balken angeordnet, die von Ritzelantrieben 74 bewegt werden und so den Balken 5 in Position halten.


Anspruch[de]
  1. Stoßschutzeinrichtung für Schleusen umfassend ein als Balken ausgebildetes Fangglied zur Aufnahme von Stoßkräften eines Schiffes, eine Bremseinrichtung zum Abbau kinetischer Energie des Schiffes nach Art eines Hydraulikzylinders, Mittel zur Überleitung der Stoßkräfte auf die Bremseinrichtung und Mittel zur Entfernung des Balkens aus dem Fahrwasser des Schiffes, dadurch gekennzeichnet, daß der Balken (5) beidseits des Fahrwassers (1) in parallelen Führungen (11,12;75) geführt ist und die Hydraulikzylinder (14; 71, 72) mit zu der Führung parallelem Hub (HS) beweglich sind.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungen bei einem horizontalen und/oder vertikalen Hub des Balkens in Wirkfunktion sind.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremseinrichtung (7, 70) je mindestens einen beidseits des Fahrwassers (1) horizontal gegen den Balken (5) und gegen die Richtung der Stoßkräfte (S) gerichteten, in der Bauart für sich bekannten, Stoßdämpfer (14; 71,72) umfassen.
  4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Entfernung einen nicht mit dem Fangglied mechanisch verbundenen und unter ihm angeordneten Hydraulikzylinder (16) oder Spindelhubelente oder Zahnstangenantriebe (73, 74) umfassen.
  5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Balken (5) beidseits des Fahrwassers (1) mit einem Gelenkkopf (8) versehen ist, der mittels Schlitten oder Rad in der parallelen Führung (11,12; 75) geführt wird.
  6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung mit einer Weiche versehen ist, die eine Änderung der Führung von horizontaler in vertikaler Richtung ermöglicht.
  7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Fluide der Hydraulikzylinder bei Stoßkraftaufnahme in einen Druckspeicher förderbar und die gespeicherte Energien zur Rückstellung des Balkens in seine Wirkfunktion nutzbar sind.
  8. Verwendung eines für sich bekannten, auf eine konstante Bremskraft über den Hub (HS) einstellbaren Industriestoßdämpfers (14; 71,72), gefüllt mit biologisch abbaubarem Hydraulikfluid, für eine Stoßschutzeinrichtung (5-7, 70) für Schiffe in Schleusen.






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