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Hydraulischer Antrieb für Stemm-und Schlagtore Hydraulische Antriebe
für Stemm- und Schlagtore im Schleusenbau, bei denen die Kolbenstange des in der
Kammermauer horizontal beweglich verankerten Zylinders zum Öffnen und Schließen
eines Torflügels unmittelbar an diesem angreift, dergestalt, daß Zylinder und Kolbenstange
in die Kammer hineinragen und somit Beschädigungen durch Schiffsstöße, Eisbildung
an der ausgefahrenen Kolbenstange bei niedrigeren Temperaturen usw., ausgesetzt
sind, sind bekannt. Auch sind hydraulische Antriebe für Stemm- und Schlagtore bekannt,
bei denen der neben der Torkonstruktion in der Antriebsgrube etwa parallel zur Schleusenachse
angeordnete Zylinder mit seiner Kolbenstange auf das eine Ende eines horizontal
liegenden drehbar gelagerten Winkelhebels wirkt, an dessen anderem Ende eine auch
bei den üblichen mechanischen Torantrieben gebräuchliche Schubstange angreift, die
ihrerseits wieder so am Tor befestigt ist, daß sie in die Kammer hineinragt und
dadurch ebenfalls stoßgefährdet ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen hydraulischen Antrieb
für Stemm- und Schlagtore zu schaffen, bei dem die Teile des Antriebsgestänges vor
Beschädigung durch Schiffsstöße sicher sind.
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Bei der erfindungsgemäßen Konstruktion wird ein Kolbenzylinderaggregat
verwendet, welches in einer horizontalen Ebene schwenkbar ist, vorzugsweise parallel
zur Achse der Schleusenkammer liegt und in einer Antriebsgrube untergebracht ist.
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Kennzeichnend für die Erfindung ist es, daß das Kolbenzylinderaggregat
an einem mit dem Stemm-oder Schlagtorflügel beweglichen Hebelarm angreift, welcher
vom Drehpunkt des Torflügels aus in das Innere der Antriebsgrube hineinragt.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung greift die Kolbenstange
an dem in die Antriebsgrube ragenden Ende eines horizontal drehbaren, nicht mit
der Torkonstruktion verbundenen und vorzugsweise kastenförmigen Winkelhebels an,
dessen Drehpunkt im Grundriß gesehen mit dem Tordrehpunkt zusammenfällt. Das andere
Ende des Winkelhebels ragt etwa parallel zum Torflügel in diesen hinein und wirkt
auf einen gewissen Abstand vom Drehpunkt angeordneten und im obersten Riegel fest
verankerten Angriffszapfen. Damit stehen keine beweglichen Antriebsteile außerhalb
des Tores selbst in die Kammer hinein, so daß eine Beschädigungsgefahr nur noch
im Katastrophenfall gegeben ist.
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Das in bekannter Weise ausgebildete und verankerte Halslager durchstößt
bei der vorgeschlagenen Lösung den Winkelhebel, dessen relativ geringes Eigengewicht
sich auf der Torkonstruktion absetzt. Die Kolbenstange übt beim Öffnen des Tores
eine sehr große Kraft in Richtung zum Unterwasser hin aus, die bei unmittelbarer
Lagerung des Winkelhebels am Halslagerzapfen des Torflügels über die Halslagerstangen
und -verankerungsböcke in den Beton eingeleitet werden müßte. Dies hätte bei der
notwendigen und an sich bekannten gefederten Ausbildung der Halslagerstangen zur
Folge, daß die Wendesäulendichtung bei jedem Öffnen des Torflügels infolge des Nachgebens
der Halslagerstangen in unzulässiger Weise an die Armierung angepreßt und in Verbindung
mit der gleichzeitigen Bewegung in kürzester Zeit zerstört würde.
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Gemäß der Erfindung ist daher der Winkelhebel in einer besonderen,
der Halslagerverankerung des Torflügels ähnlichen Konstruktion gelagert, die zwar
zum Ausrichten längenmäßig verstellbar, sonst aber in Kraftrichtung starr ist und
im Grundriß gesehen unmittelbar unter der Halslagerverankerung liegt. Hierbei können
die vorhandenen Verankerungsböcke des Halslagers zur Einleitung der am Winkelhebellager
auftretenden Kräfte in den Beton herangezogen werden. Der Winkelhebel dreht sich
um eine Hohlwelle, die in ihrem lichten Durchmesser so gehalten ist, daß der Halslagerzapfen
nach allen Richtungen frei beweglich durchgeführt werden kann. Dies hat den Vorteil,
daß das Halslager und seine Verankeiungen in üblicher Weise ohne Rücksicht auf die
am Winkelhebel auftretenden Kräfte bemessen werden können. Weiterhin kann das Halslager
den durch die gefederte Ausbildung auftretenden Bewegungen nachgeben und den jeweiligen
Erfordernissen entsprechend verstellt werden. Die als Lager des Winkelhebels dienende
Hohlwelle wird wie das Halslager des Torflügels nach zwei
Richtungen
in ihrer Lage gehalten, wobei die zu den Verankerungsböcken führenden Zu- und Druckanker
zweiteilig, und zwar so ausgebildet sind, daß der Winkelhebel durchschwenken kann.
Die Hohlwelle ist also vollkommen symmetrisch ober- und unterhalb des Winkelhebels
gehalten.
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Da durch die vom Winkelhebel unabhängige Verstellbarkeit des Halslagers
der Drehpunkt des Winkelhebels nicht unbedingt mit dem des Torflügels, also der
Achse des Halslagers zusammenfällt, ist auch der Abstand vom Drehpunkt des Winkelhebels
zu dem mit dem Tor fest verbundenen Angriffszapfen veränderlich. Beim Gegenstand
der Anmeldung wird dies dadurch berücksichtigt, daß das am Torflügel angreifende
Ende des Winkelhebels gabelförmig ausgebildet wird. Die Innenfläche der Gabel und
der Angriffszapfen am Torflügel werden dabei vorzugsweise gehärtet.
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Es ist bei Stemm- oder Schlagtoren erwünscht, daß die Torflügel beim
Schließen nicht ganz an den Anschlagrahmen gefahren werden, sondern zunächst noch
ein kleiner Spalt bleibt, der sich beim Auftreten des Wasserdruckes schließt. Die
Kolbenstange ist dabei schon bis zu ihrer Endlage in den Zylinder eingefahren, wenn
der erwähnte Spalt zwischenTorflügel undAnschlagrahmen noch vorhanden ist. Erfindungsgemäß
wird deshalb zwischen dem Zylinder und seiner Verankerung ein elastisches, vorzugsweise
aus einer Feder bestehendes Glied so angeordnet, daß die Verbindung zwischen Zylinderverankerung
und Winkelhebel seitlich nicht ausknicken und nur in ihrer Längsrichtung Längenänderungen
durchführen kann.
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Zum Einstellen des aus Zylinder mit Kolbenstange, Winkelhebel und
Torflügel bestehenden Systems wird der Kopf der Kolbenstange in der Längsrichtung
der Kolbenstange verstellbar ausgeführt.
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Des weiteren wird, um Durchbiegungen aus dem Eigengewicht des Zylinders
zu vermeiden, der Zylinder mittels einer in der Nähe seines dem Austrittspunkt der
Kolbenstange zugeordneten Endes höhenmäßig verstellbaren und in der Breite seiner
Schwenkbewegung entsprechenden Führungsbahn unterstützt, auf der sich eine am Zylinder
angebrachte Kufe oder Rolle bewegt.
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In derZeichnung istbeispielsweisedieAusführungsform des Erfindungsgegenstandes
schematisch wiedergegeben, und zwar zeigt Fig. 1 den Grundriß eines Stemmtores mit
hydraulischem Antrieb gemäß der Erfindung, wobei ein Torflügel in geschlossener
und ein Torflügel in geöffneter Lage dargestellt ist, Fig.2 den Aufriß.
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Fig.3 den Grundriß des Winkelhebels und der Halslagerung mit den zugehörigen
Verankerungen, Fig. 4. das Detail der Lagerung des Winkelhebels im Schnitt.
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In Fig. 1 ist der Zylinder 1 mittels seiner Verankerung 2 etwa
parallel zur Schleusenachse 3 in der neben der Tornische 4 in der Kammermauer 5
liegenden Antriebsgrube 6 horizontal schwenkbar gelagert. Der in Richtung der Zylinderachse
in seiner Länge verstellbare Kopf 7 der Kolbenstange 8 greift an einem in seinem
Lager 9 horizontal drehbar angeordneten Winkelhebel 10 an. Das Lager 9 ist durch
die Verankerungsstangen 11 in Verbindung mit den Halslager-Verankerungsböcken 12
gehalten. Das andere, erfindungsgemäß gabelförmig ausgebildete Ende 13 des Winkelhebels
10 greift an einem fest im obersten Riegel des Torflügels 14 verankerten Angriffszapfen
15 an, so daß sich der Torflügel 14 beim Ausfahren der Kolbenstange 8 in die Tornische
4 hineinbewegt. wie dies im unteren Teil der Fig. 1 dargestellt ist. Da der Torflügel
14 beim Schließen nicht ganz an den Anschlag 16 gefahren, sondern erst durch den
Wasserdruck ganz geschlossen wird, ist zwischen dem Zylinder 1 und seiner Verankerung
2 als elastisches Element eine Feder 17 eingebaut, so daß der Zylinder 1 bei schon
völlig eingefahrener Kolbenstange 8 der über den Winkelhebel 10 übertragenen
letzten Bewegung des Torflügels 14 nachgeben kann.
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Zur Verminderung von Durchbiegungen am Antriebsmechanismus aus dem
Eigengewicht des Zylinders 1 wird dieser in der Nähe seines dem Austritt der Kolbenstange
8 zugewandten Endes durch eine in der Höhe verstellbare und in der Breite dem Zylinderschwenkbereich
entsprechende Führungsbahn 18 unterstützt, auf der sich eine am Zylinder 1 angebrachte
Kufe oder Rolle bewegt.
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In Fig. 2 ist der Winkelhebel 10 auf einer in Fig.4 im Detail
deutlicher erkennbaren Hohlwelle 9 n. drehbar gelagert, die wiederum über die zum
Durchschwenken des Winkelhebels 10 zweiteilig und knicksicher ausgebildeten,
unmittelbar unter den Halslagerstangen 11 b liegenden Zug- und Druckanker
11 a ge-
halten ist. Die Kräfte dieser Anker setzen sich an den Halslagerverankerungsböcken
12 ab. Der Halslagerzapfen 9 b durchstößt die Hohlwelle 9 a mit entsprechendem
Zwischenraum nach allen Seiten und ist am Torflügel 14 an seinem unteren und oberen
Ende in dem Bock 19 gelagert. Durch die in an sich bekannter Weise gefedert ausgebildeten
Halslagerstangen 11 b wird die Halslagerkraft in die einbetonierten Halslagerverankerungsböcke
12 eingeleitet. Das dem Torflügel 14 zugewandte gabelförmige Ende 13 des
Winkelhebels 10 wirkt auf den Angriffszapfen 15.
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Die Fig. 3 zeigt im Grundriß den Zylinder 1, der über die Kolbenstange
8 mit derem in der Länge verstellbaren Kopf 7 an dem in die Torantriebsgrube 6 ragenden
Ende des Winkelhebels 10 angreift. Für die weitere Beschreibung der Fig. 3 gilt
das bei Fig. 2 über die Lagerung und Verankerung des Winkelhebels und des Halslagers
Gesagte.
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In Fig. 4 ist der Lagerpunkt9 im Schnitt dargestellt. Der Halslagerbolzen
9 b ist oben und unten in dem Bock 19 fest gelagert und gibt seine Kräfte über die
Halslagerstangen 11 b ab. Um den Halslagerbolzen ist mit entsprechendem Spiel die
als Lager des Winkelhebels 10 dienende Hohlwelle 9 a angeordnet, deren Kräfte durch
die oben und unten angreifenden knicksicheren Zug- und Druckanker 11 a an die Halslagerverankerungsböcke
abgegeben werden. Die gegenseitigen vertikalen Abstände zwischen Hohlwelle 9a, Halslagerstange
11 b. und dem Bock 19 des Halslagerzapfens 9 b, sowie zwischen oberem und unterem
Anker 11 a der Hohlwelle 9 a und dem Winkelhebel 10 werden durch entsprechende
Beilagscheiben 20 gehalten.