DE3443191A1

DE3443191A1 - Stossschutzeinrichtung fuer das abbremsen von schiffen in schleusenanlagen

Info

Publication number: DE3443191A1
Application number: DE19843443191
Authority: DE
Inventors: Günter Dipl.-Ing. 6095 Gustavsburg Schell; Franz Dipl.-Ing. Wagner
Original assignee: MAN Gutehoffnungshutte GmbH
Current assignee: MT Aerospace AG
Priority date: 1984-11-27
Filing date: 1984-11-27
Publication date: 1986-05-28
Also published as: FR2573787A1; FR2573787B1; DE3443191C2

Description

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M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg Aktiengesellschaft

Nürnberg, 15. November 1984

Stoßschutzeinrichtung für das Abbremsen von Schiffen in Schleusenanlagen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Stoßschutzeinrichtung für das Abbremsen von Schiffen in Schleusenanlagen mit einem quer zur Fahrtrichtung der einlaufenden Schiffe angeordneten Fangseil, das zu beiden Seiten einer Schleusenkammer in vertikalen Führungsschächten derselben höhenverstellbar geführt ist, wobei das Fangseil an seinen Enden mit einer hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheit als Bremselement verbunden ist.

Zum Abfangen von Schiffen, welche als Folge zu hoher Geschwindigkeit die Gefahr in sich bergen, schwere Schaden an den Schleusenanlagen herbeizuführen, ist es bekannt, quer zur Fahrtrichtung der Schiffe in ausreichendem Abstand vor dem Schleusentor ein .Fangseil zu spannen, welches mit einer Bremsvorrichtung, beispielsweise mit einer hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheit auf beiden Seiten einer Schleusenkammer verbunden ist. Die Kolben-Zylinder-Einheit besteht in der Regel aus einem Zylinder, in welchem ein Kolben mit Kolbenstange geführt ist und bei der die Zylinderräume über eine regelbare Drosselvorrichtung untereinander verbunden sind. Das Fangseil wird dabei mit der Kolbenstange verbunden. Durch die Drosselvorrichtung wird die über das Fangseil dem Kolben zugeführte Energie des abzubremsenden Schiffskörpers in Wärme umgewandelt und damit unschädlich gemacht. Wenn die Wasserstände in der Schleusenkammer ständigem

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Wechsel unterworfen sind, ist es unabdingbar, das Fangseil höhenverstellbar vorzusehen. Um dies zu erreichen, wird die gesamte Kolben-Zylinder-Einheit in einem neben der Schleusenkammer verlaufenden vertikalen Schacht auf Schienen verfahrbar vorgesehen, so daß die Kolben-Zylinder-Einheit der jeweils gewünschten Seilhöhe folgen kann. Um beim Aufprall eines Schiffes der Bewegung des Seiles folgen zu können, wird die Kolben-Zylinder-Einheit kardanisch in einem Laufwagen aufgehängt (DE-PS 12 03 690).

Ein Nachteil dieser Einrichtung ist die schlechte Zugänglichkeit der dem Verschleiß unterworfenen und damit wartungsbedürftigen Kolben-Zylinder-Einheit. Ferner besteht für die bekannte Kolben-Zylinder-Einheit die Gefahr, daß sie durch einen nahe der Schleusenwand anfahrenden Schubleichter beschädigt werden kann. Außerdem tr.itt ein weiteres Problem bezüglich Wartung und Konservierung bei Schleusenanlagen auf, bei dem das Fangseil und damit auch die hydraulische Kolben-Zylinder-Einheit bis auf die Schleusensohle abgesenkt werden muß. Ferner ist die Zufuhr der Hydraulikflüssigkeit in die Kolben-Zylinder-Einheit nach erfolgter Auffahrt eines Schiffes auf das Fangseil kompliziert.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Stoßschutzeinrichtung zu schaffen, bei der die Kolben-Zylinder-Einheit für Wartungsarbeiten stets gut zugänglich ist und obendrein vor Beschädigung durch anfahrende Schiffe geschützt ist.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß das Fangseil mit einem Zugseil verbunden ist, welches zunächst über eine, in einem Hubwagen gelagerte erste Rolle um 90° vertikal nach unten verlaufend umgelenkt wird, wobei der Hubwagen

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Rollen aufweist, welche auf Führungsschienen laufen, die in einem vertikalen Schacht der Schleusenkammer angeordnet sind, daß des weiteren das Zugseil über mehrere Umlenkrollen und eine lose Rolle so umgelenkt wird, daß es zum Hubwagen zurückgeführt und mit diesem verbunden wird, und daß die lose Rolle mit einer waagrecht liegenden und an gut zugänglicher Stelle oberhalb eines Wasserspiegels angeordneten hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheit verbunden ist.

Durch die Anordnung der hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheit über dem Wasserspiegel ist diese stets zugänglich und kann bequem gewartet werden.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß die Umlenkrollen aus einer zweiten Rolle, einer dritten Rolle und einer vierten Rolle gebildet werden, und daß die zweite Rolle am Boden des Schachtes befestigt ist und das Zugseil um 180° umlenkt, daß die dritte Rolle an der Öffnung des Schachtes angeordnet ist und daß Zugseil dadurch um einen Winkel von 90° in horizontaler Richtung umgelenkt wird, daß eine vierte Rolle vorhanden ist, durch welche das Zugseil um 90° in vertikale Richtung geführt wird und das Zugseil anschließend mit dem Hubwagen verbunden ist, welcher von einem Hubseil getragen wird, daß auf einer oberhalb des Wasserspiegels angeordneten Hubwinde aufgespult wird.

Durch die Umlenkung des Zugseils um die erste Rolle, die im Hubwagen gelagert ist,und die sinnvolle Zurückführung des Zugseils durch Umlenkrollen zum Hubwagen wird eine Belastung eines den Hubwagen tragenden Hubseils bei der Auffahrt eines Schiffes mit einem normalen Steven auf das Fangseil vermieden. Bei der Auffahrt eines mit geneigtem Bug versehenen Schubleichter auf das Fangseil wird das Fangseil

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durch den auflaufenden Schiffsbug nach unten gedrückt. Die vertikal nach unten wirkende Komponente des Fangseils wird durch das Hubseil bzw. die an der Hubwinde angeordnete Sperrklinke aufgenommen. Durch die Lagerung der ersten Rolle im Hubwagen kann das Fangseil von oben her mittels einer Hubwinde stufenlos verstellt und anschließend in der gewünschten Höhe arretiert werden.

Ferner ist durch die mehrfache Umlenkung des Zugseils das Spannen und Entspannen des Fangseils durch relativ kleine Hübe der Kolben der Kolben-Zylinder-Einheit möglich.

Weitere vorteilhafte Ausbildungen können den Unteransprüchen 3 bis 5 entnommen werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Zeichnungen dargestellt. Es zeigen?

Figur 1 einen Querschnitt durch eine Hälfte einer Schleusenkammer mit einem Fangseil und einer Führung eines Zugseils, sowie einer hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheit

Figur 2 Detail eines Überganges des Zugseils in einen vertikalen Schacht der Schleusenkammer

Figur 3 Seitenansicht des Hubwagens in vergrößerter Darstellung.

Zum Abfangen von Schiffen, welche mit ziir-hoher Geschwindigkeit in eine Schleusenkammer einfahren, ist es zum Schutz der Schleusentore üblich, in entsprechend bemessenem Abstand von einem Schleusentor ein Fangseil zu spannen, welches das Schiff vor dem Aufprall auf das Schleusentor abbremst. Gemäß der Figur 1 wird ein über einem Wasserspiegel 1 höhenverstellbares Fangseil 2 vorgesehen, welches

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zum Zweck der Kraftübertragung auf eine hydraulische Kolben-Zylinder-Einheit 3 mit einem Zugseil 4 verbunden ist. Dieses Zugseil 4 wird zunächst über eine erste Rolle 5 um einen Winkel von 90° vertikal nach unten umgelenkt, nachdem es zur horizontalen Führung durch einen mit Blech ausgekleideten Spalt 6 einer Schleusenkammer geführt wurde.

Die erste Rolle 5 ist dabei in einem Hubwagen 7 drehbar gelagert, wobei dieser mittels eines Hubseils' 8a von einer Hubwinde 9 in vertikaler Richtung verfahren werden kann. Diese Hubwinde kann in nicht dargestellter Weise durch einen Elektro-oder Hydromotor angetrieben werden, wobei es sinnvoll ist, die Synchronisation der linken und rechten Hubwinde elektrisch zu überwachen. Nach dem Abschalten des Windenahtriebes fällt eine vorzugsweise elektrisch betätigte Sperrklinke 10 ein und blockiert die Hubwinde. Der Hubwagen 3 ist somit gegen vertikale Abwärtsbewegung gesichert.

Nach Umlenkung um die erste Rolle 5 wird das Zugseil 4 lotrecht nach unten geführt, wobei am Grund eines vertikalen Schachtes 8 eines Schleusenfundamentes eine zweite-Rolle 11 vorgesehen ist, über die das Zugseil um 180° umgelenkt und wieder nach oben geführt wird, wo eine dritte Rolle 12 das Zugseil um 90° in eine waagrechte Richtung umlenkt. Anschließend umschlingt das Zugseil 4 eine lose Rolle 13, welche mit einer Kolbenstange 14 der hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheit 3 verbunden ist. Nach einer Umschlingung der losen Rolle 13 um 180° wird das Zugseil 4 nochmals um eine vierte Rolle 15 um einen Winkel von 90° umgelenkt, so daß das Zugseil wieder am Hubwagen 7 endet und mit diesem verbunden ist.

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Durch die mehrfache Umlenkung des Zugseils 4 wird erreicht, daß bei einer Belastung des Fangseiles 2 durch horizontale Kräfte der Hubwagen 7 von diesen Kräften entlastet ist, da die über das Fangseil auf das Zugseil und den Hubwagen übertragene Vertikalkomponente der Belastung dadurch aufgehoben wird, daß das um die vierte Rolle 15 laufende Zugseil 4 den Hubwagen 7 nach oben zieht, so daß Kräftegleichgewicht herrscht. Wenn daß Fangseil 2 nicht hoch genug über dem Wasserspiegel 1 gespannt ist und ein Schubleichter mit seinem nach vorn ansteigendem Bug auf das Fangseil 2 auffährt wirkt auf den Hubwagen 7 eine nach unten gerichtete Vertikalkraft entsprechend der Auslen~ kung des Fangseiles nach unten. Diese Kraft wird durch das Hubseil bzw. durch die Hubwinde 9 mit der Sperrklinke 10 aufgenommen.

Zur Führung des Hubwagens 7 sind im Schacht 8 Führungsschienen 16 vorgesehen, auf denen der Hubwagen mittels abgefederter Rollen 17 läuft. Der Hubwagen 7 verfügt parallel verlaufend zu den Führungsschienen 16 über Druckschuhe 18, die beim Auffahren eines Schiffes auf das Fangseil 2 die auf den Hubwagen ausgeübte Horizontalkomponente der Seilkraft unmittelbar vom Hubwagen 7 über Druckschuhe 18 auf die Führungsschienen 16 übertragen, so daß die Rollen 17 nur die Führungskräfte zu übertragen haben.

Die kinetische Energie eines auf das Fangseil 2 auffahrenden Schiffes wird durch die hydraulische Kolben-Zylinder-Einheit 3 verzehrt, dies geschieht dadurch, daß durch die Bewegung des Zugseils 4 die lose Rolle 13 aus der in der Figur 1 dargestellten Lage nach links bewegt wird und über die Kolbenstange 14 einen nicht dargestellten Kolben bewegt, welcher die Hydraulikflüssigkeit über ein Ventil in einen Ölbehälter des Hydraulik-

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Aggregats drückt, wodurch letztlich am Ventil die kinetische Energie des Schiffes in Wärme umgewandelt wird.

Durch den Umlauf des Zugseils 4 über die diversen Umlenkrollen wird erreicht, daß die hydraulische Kolben-Zylinder-Einheit 3 jederzeit zugänglich und oberhalb des Wasserspiegels 1 angeordnet ist, so daß Reparaturen und diverse andere Manipulationen, wie das Einstellen der Bremswirkung durch Änderung der Drosselung etc. jederzeit und mühelos durchführbar sind.

Zum Spannen des Fangseiles 2 nach einer Schiffsauffahrt bzw. nach dem Fahren des Fangseiles in seine Bereitschaftsstellung oder zum Entspannen des Fangseils 2 vor dessen Höhenverstellung ist die hydraulische Kolben-Zylinder-Einheit 3 mit einem nicht dargestellten elektrisch gesteuerten Hydro-Aggregat verbunden, welches durch Erhöhung oder durch Absenkung des Hydraulikdruckes in der Kolben-Zylinder-Einheit 3 über die lose Rolle 13 auf das Fangseil 2 einwirkt.

Da der Wasserspiegel in der Schleusenkammer einer stetigen Schwankung als Folge des sich ändernden Pegels des Oberwassers unterworfen ist, kann erfindungsgemäß das Höhenniveau des Fangseils 2 in einfacher Weise dadurch eingestellt werden, daß bei entspanntem Zug- bzw. Fangseil· durch die Hubwinde 9 und das Hubseil 8a der Hubwagen 7 auf den Führungsschienen 16 vertikal bewegt wird, bis die gewünschte Lage erreicht ist. In dieser Position kann er dann durch Einfallen der Sperrklinke 10 arretiert. In der Bereitschaftsstellung erfolgt vorher das Spannen des Zug- bzw. Fangseiles. Für die Ein- mnd Ausfahrt des

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Schiffes wird das entspannte Fangseil in der Regel bis auf die Schleusensohle abgesenkt.

In Figur 2 ist eine Draufsicht auf einen Teil der Schleusenkammer dargestellt. Das Fangseil 2 ist in Ausgangsstellung in gespanntem Zustand vor einem Schleusentor 19 angeordnet. Durch übliche Verbindungselemente 20 ist das Fangseil 2 mit dem Zugseil 4 ver-r. bunden. Dieses wird durch einen Spalt 6 mit Blechverkleidung 21 durch das Fundament geführt und über die erste.Rolle 5 eines Hubwagens 7 (Figur 1) zur Seilführung im Schacht 8 umgelenkt. Die erste Rolle 5 ist in einem hier nicht näher dargestellen Hubwagen 7 (siehe Figur 1) gelagert, der über Rollen 17 auf Führungsschienen 16 läuft. Die Rollen 17 sind gegenüber dem Hubwagen 8 abgefedert, so daß sie nicht die extremen Lasten des Zugseiles 4 zu tragen haben, sondern sich nur auf die Funktion der Führung beschränken. Die Übertragung der Seillast auf die Führungsschienen erfolgt wie unter Figur 1 erläutert über Druckschuhe 18 die mit dem Hubwagen verbunden sind und die sich unmittelbar gegen die Führungsschienen 16 abstützen.

Die Bewegung des Fangseils 2 beim Auffahren eines Schiffes ist durch die Lage 2a angedeutet. Die Bewegung des Fangseils wird über das Verbindungselement 20 auf das Zugseil 4 übertragen und von dort, wie in der Beschreibung zu Figur 1 erläutert wurde auf die hydraulische Kolben-Zylinder-Einheit 3 als Bremselement weitergeleitet. Die Lage des Fangseiles 2 bei Ein- und Ausfahrt von Schiffen ist durch die Lage 2b (Figur 1) gegeben.

Figur 3 zeigt eine vergrößerte Seitenansicht des Hubwagens 7, welcher durch Rollen 17 vertikal entlang der Führungs-

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schienen 16 verfahren wird. Der Hubwagen 7 wird durch das Hubseil 8a getragen und ist über dieses vertikal verstellbar. Parallel in Abstand "a" zu den Führungsschienen 16 sind mit dem Hubwagen 7 starr verbundene Druckschuhe 18 vorgesehen, welche zur Anlage kommen, bevor durch horizontale Kräfte die Federwege der mit Federn 22 im Hubwagen 7 gelagerten Rollen 17 erschöpft sind. Im Hubwagen 7 ist die erste Rolle 5 zur Umlenkung des Zugseils 4 gelagert.

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Claims

M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg Aktiengesellschaft Nürnberg, 15. November 1984 Patentansprüche

1. Stoßschutzeinrichtung für das Abbremsen von Schiffen in Schleusenanlagen mit einem quer zur Fahrtrichtung der einlaufenden Schiffe angeordneten Fangseil, das zu beiden Seiten einer Schleusenkammer in vertikalen Führungsschächten derselben höhenverstellbar geführt ist, wobei das Fangseil an seinen Enden mit einer hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheit als Bremselement verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Fangseil (2) mit einem Zugseil (4) verbunden ist, welches zunächst über eine, in einem Hubwagen (7) gelagerte erste Rolle (5) um 90° vertikal nach unten verlaufend umgelenkt wird, wobei der Hubwagen (7) Rollen (17) aufweist, welche auf Führungsschienen (16) laufen., die in einem vertikalen Schacht (8) der: Schleusenkammer angeordnet sind, daß des weiteren das Zugseil (4) über mehrere Umlenkrollen (11, 12, 15) und eine lose Rolle (13) so umgelenkt wird, daß es zum Hubwagen (7) zurückgeführt und mit diesem verbunden wird, und daß die lose Rolle (13) mit einer waagrecht liegenden und an gut zugänglicher Stelle oberhalb eines Wasserspiegels (1) angeordneten hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheit (3) verbunden ist.

2. Stoßschutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkrollen (11, 12, 15) aus einer

zweiten Rolle (11), einer dritten Rolle (12) und einer vierten Rolle (15) gebildet werden, und daß die zweite Rolle (11) am Boden des Schachtes (8) befestigt ist und das Zugseil um 180° umlenkt, daß die dritte Rolle (12) an der Öffnung des Schachtes (8) angeordnet ist und das Zugseil dadurch um einen Winkel von 90° in horizontaler Richtung umgelenkt wird, daß eine vierte Rolle (15) vorhanden ist, durch welche das Zugseil (4) um 90° in vertikale Richtung geführt wird und das Zugseil (4) anschließend mit dem Hubwagen (7) verbunden ist, welcher von einem Hubseil (8a) getragen wird, das auf einer oberhalb des Wasserspiegels (1) angeordneten Hubwinde

(9) aufgespult wird.

3. Stoßschutzeinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hubwagen (7) abgefederte Rollen (17) aufweist, welche auf vertikal im Schacht (8) verlaufenden Führungsschienen (16) geführt werden, und daß parallel zu.den Führungsschienen (16) verlaufende und mit dem Hubwagen (7) verbundene Druckschuhe (18) vorgesehen sind, wobei deren Abstand von den Führungsschienen kleiner als der Federweg der Rollen (17) gewählt wird.

4. Stoßschutzeinrichtung nach Anspruch Z₁ dadurch gekennzeichnet, daß die Hubwinde (Θ) durch Elektro- oder Hydromotor antreibbar ist, daß eine Synchronisation der Hubwinden beider Seiten durch eine elektrische Überwachungseinrichtung herbeigeführt wird, und daß'die Hubwinde (9) mit einer elektrisch gesteuerten Sperrklinke

(10) verbunden ist.

5. Stoßschutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulische Kolben-Zylinder-Einheit (3) mit einem Hydro-Aggregat beaufschlagbar ist, in der Weise, daß das Fangseil (2) spannbar, bzw. entspannbar ist.

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