Schleusentor

Abstract

 Mit der Erfindung wird ein Schleusentor (1) angegeben, welches insbesondere eine einfache und hydrodynamisch günstige Befüllung und Entleerung einer Schleusenkammer erlaubt, wobei insbesondere die Bildung der bei Schleusentoren nach dem Stand der Technik sich nachteilig auswirkenden Turbulenzen beim Öffnen des Tores jedenfalls vermindert werden soll.
Das erfindungsgemäße Schleusentor (1) hat einen Rahmen und ein in dem Rahmen aufgehängtes Torblatt (2), wobei der Rahmen zwei in horizontaler Richtung verlagerbare, im wesentlichen vertikal verlaufende Stützsäulen (3, 4) aufweist, an denen das Torblatt (2) in Längsrichtung der Stützsäulen (3, 4) beweglich gelagert ist, und wobei an den Stützsäulen (3, 4) an dem Torblatt (2) angreifende Antriebsmittel (8) festgelegt sind zum Bewegen des Torblattes (2) in Längsrichtung der Stützsäulen (3, 4).

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Schleusentor.

[0002] Schleusentore sind im Stand der Technik weithin bekannt. In vielen Wasserstraßen sind zur Überwindung von Niveauunterschieden des Wasserstandes Schleusen eingerichtet. Diese Schleusen sind gegenüber dem Wasserverlauf mit Schleusentoren verschließbar. Vereinfacht gesagt besteht eine Schleuse aus einem Abschnitt der Wasserstraße (Kanal, Flusslauf oder dgl.), der an einem vorderen und einem hinteren Ende jeweils mit einem Schleusentor verschließbar ist (Schleusenkammer). Im Betrieb fährt ein sich von einer Seite der Schleuse näherndes Wasserfahrzeug durch ein aus seiner Sicht vorderes, geöffnetes Schleusentor in die Schleuse ein, wobei ein hinteres Schleusentor geschlossen ist. Nun wird auch das zunächst offene Schleusentor geschlossen, und in die Schleuse wird Wasser eingelassen bzw. Wasser aus der Schleuse abgelassen, um den erforderlichen Niveauausgleich zu bewerkstelligen. Im Anschluss an einen Niveauausgleich wird das zunächst verschlossene, hintere Schleusentor geöffnet und das Wasserfahrzeug kann seine Fahrt auf der Wasserstraße fortsetzen.

[0003] Bekannte Schleusentore sind hierzu zum einen in einer horizontalen Richtung seitlich verfahrbar, um in den Bereich der Schleuse hinein bzw. aus diesem heraus verfahren zu werden. Zum anderen besitzen die Schleusentore im Bereich ihres Torblattes üblicherweise eine oder in der Regel mehrere Öffnungen, die zum Niveauausgleich des Wasserpegels einzeln angesteuert geöffnet und geschlossen werden können. Das Schleusentor selbst bleibt bei diesem Vorgang unverändert in seiner Position.

[0004] Diese bekannte Gestaltung von Schleusentoren birgt zweierlei Schwierigkeiten in sich. Zum einen müssen für die in dem Torblatt zum Befluten bzw. Entleeren der Schleusenanlage vorgesehenen Öffnungen zum Verschließen derselben mit Klappen versehen werden, die naturgemäß unterhalb der Wasseroberfläche in der Schleuse liegen. Dies ist bei Wartungsarbeiten nachteilig. Darüber hinaus sind mehrere Antriebe und vergleichsweise komplexe Steuerungen zum Ansteuern üblicherweise in einer Zahl von mehr als einer vorhandenen Öffnungen bzw. Öffnungsklappen vorzusehen.

[0005] Ein weiteres Problem der vorbekannten Schleusentore besteht darin, dass durch die vergleichsweise kleinen Öffnungen, insbesondere beim Fluten der Schleusenkammer ein lokal scharf eingegrenzter und in seiner Strömungsgeschwindigkeit beachtlicher Wasserstrahl in die Schleusenkammer gelangt. Dieser Wasserstrahl bzw. bei mehreren Öffnungen diese Wasserstrahlen sorgen für eine erhebliche Turbulenz und Unruhe an der Wasseroberfläche der Schleusenkammer. Hiervon sind insbesondere kleinere Boote, wie Sportboote, Segelboote oder gar Kanus und Ruderboote betroffen. Dieses Problem geht sogar soweit, dass bei einem zu schnellen Fluten der Schleuse durch die genannten Öffnungen die Gefahr von Unfällen der in der Schleuse befindlichen Wasserfahrzeuge, insbesondere der kleinen Wasserfahrzeuge, besteht.

[0006] Hier setzt die Aufgabe der Erfindung an. Mit der Erfindung soll nämlich angegeben werden ein Schleusentor, welches insbesondere eine einfache und hydrodynamisch günstige Befüllung und Entleerung einer Schleusenkammer erlaubt, wobei insbesondere die Bildung der im Stand der Technik sich nachteilig auswirkenden Turbulenzen jedenfalls vermindert werden soll.

[0007] Die Lösung dieser Aufgabe besteht in einem Schleusentor mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 6 angegeben.

[0008] Erfindungsgemäß enthält das Schleusentor einen Rahmen, in dem das Torblatt beweglich aufgehängt ist für eine Bewegung in im wesentlichen vertikaler Richtung. Der Rahmen enthält als wesentliche Elemente zwei vertikale Stützsäulen, die insgesamt in horizontaler Richtung bewegbar sind. An den Stützsäulen ist das Torblatt in vertikaler Richtung verfahrbar aufgehängt.

[0009] Anders als bei Schleusentoren gemäß dem Stand der Technik kann bei dem erfindungsgemäßen Schleusentor auf in dem Torblatt enthaltene Öffnungen zum Befüllen oder Entleeren der Schleusenkammer verzichtet werden. Zum Befüllen bzw. Entleeren der Schleusenkammer, also zum Schaffen eines Niveauausgleichs, wird stattdessen das Torblatt in dem Rahmen insgesamt angehoben. Aufgrund der großen Breite des Schleusentores genügt üblicherweise ein Anheben um wenige Zentimeter, um einen Niveauausgleich der Schleusenkammer innerhalb einer angemessenen Zeitspanne zu bewirken. Die große Breite der Schleusenkammer führt dazu, dass selbst bei einem Anheben des Torblattes um nur weniger Millimeter schon eine vergleichsweise große Öffnungsfläche vorhanden ist, die starke Strömungsgeschwindigkeiten, wie sei beim Öffnen der in vorbekannten Schleusentoren vorhandenen Ausgleichsöffnungen auftreten, mindert. Insgesamt ergibt sich ein hydraulisch wesentlich günstigeres Verhalten des Schleusentores, was zu einem ruhigeren Wasserstand in der Schleusenkammer während eines Niveauausgleichs führt.

[0010] Das Anheben bzw. Absenken des Torblattes wird durch die durch erfindungsgemäß an den Stützsäulen angelagerten und an dem Torblatt angreifenden Antriebsmittel bewirkt. Diese Antriebsmittel können Elektromotoren, hydraulische Antriebe, pneumatische Antriebe oder dgl. sein. Im einfachsten Fall können die Antriebe auch für einen manuellen Antrieb vorgesehene mechanische Antriebe sein. Bevorzugt werden derzeit hydraulische Antriebe, wobei die Erfindung nicht auf derartige Antriebe festgelegt ist. Der übliche Verfahrweg des Torblattes in vertikaler Richtung beträgt etwa 0-850 mm, ohne dass die Erfindung auf einen solchen Verfahrweg beschränkt wäre.

[0011] Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ruhen die Stützsäulen mit je einem unteren Ende auf einem gemeinsamen oder auf je einem Wagen. Der/die Wagen ist/sind auf einem Untergrund verfahrbar. Auf diesen Wagen kann das Schleusentor insgesamt aus dem Bereich der Schleuse verfahren bzw. in diesen hinein gefahren werden. Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung liegt darin, dass das Schleusentor auch mit einem beliebig weit angehobenen Torblatt aus der Schleuse hinaus bzw. in diese hinein gefahren werden kann, so dass sich insgesamt eine sehr flexible Handhabung der Schleuse ermöglicht.

[0012] Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung (Anspruch 3) ist vorgesehen, dass die Stützsäulen mit einer Einrichtung zum Übertragen einer im wesentlichen horizontal verlaufenden Antriebskraft zum horizontalen Verschieben des Schleusentores verbunden sind. Eine derartige Einrichtung kann eine im wesentlichen horizontal verlaufende Schubstange sein, die mit einem weiteren Ende mit einem Antrieb verbunden ist. Mit Hilfe dieser Einrichtung kann das Schleusentor insgesamt in horizontaler Richtung verfahren werden, ohne dass es hierzu einer vertikalen Verlagerung dieser Einrichtung (bspw. Schubstange) bedarf.

[0013] Weiterhin von Vorteil ist es, wenn, wie gemäß Anspruch 4 vorgesehen, die Antriebsmittel in einem Bereich des Schleusentores angeordnet sind, welcher sich im Betrieb oberhalb der Wasseroberfläche befindet. Eine solche Anordnung der Antriebsmittel vereinfacht deren Wartung oder mögliche Instandsetzung, da hier das Wartungs- oder Reparaturpersonal einfach oberhalb der Wasseroberfläche arbeiten kann, ohne dass es hierzu erforderlich wäre, die Schleusenkammer vollständig zu entleeren bzw. das Schleusentor ggf. sogar auszubauen.

[0014] Für die Lagerung des Schleusentores an den Stützsäulen werden Gleitlager bevorzugt, wobei hier insbesondere Gleitbuchsen gewählt werden können (Anspruch 5).

[0015] Schließlich wird bevorzugt, dass das Torblatt nach Art eines Faltwerkes aus Trapezprofilen gebildet ist. Diese Art der Ausbildung des Torblattes erlaubt eine leichte und dennoch stabile Bauweise des Torblattes. Die Tatsache, dass in dem Torblatt keine Leitungen oder Aggregate für die Antriebe zum Öffnen der aus dem Stand der Technik vorbekannten Ausgleichsöffnungen mehr untergebracht werden müssen, ermöglicht die vergleichsweise dünne Bauweise des Torblattes. Dies und auch die gemäß Anspruch 6 beanspruchte Bauweise ermöglicht die Konstruktion eines leichten und damit mit entsprechend gering ausgelegten Antrieben verfahrbaren Torblattes. Zudem wird die Ausbildung von trapezförmigen Treibselschutzstrukturen an den Seitenrändern des Torblattes bevorzugt.

[0016] Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der beigefügten Figuren. Dabei zeigen:

Fig. 1

eine Ansicht eines erfindungsgemäßen Schleusentores mit abgesenktem Torblatt; und

Fig. 2

eine der Fig. 1 vergleichbare Ansicht mit angehobenem Torblatt des Schleusentores.

[0017] Die beigefügten Figuren sind schematisch und nicht maßstabsgerecht. Sie dienen lediglich der Erläuterung und dem besseren Verständnis der Erfindung. In den Figuren sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.

[0018] In den Figuren ist ein erfindungsgemäßes Schleusentor mit 1 bezeichnet. In beiden Figuren ist dasselbe Ausführungsbeispiel des Schleusentores 1 gezeigt, in Fig. 1 in vertikaler Richtung "geschlossen", in Fig. 2 in vertikaler Richtung um einen Spalt S angehoben.

[0019] Das Schleusentor 1 enthält ein Torblatt 2, welches nach Art eines Faltwerkes aus Trapezprofilen aufgebaut ist. Diese Art der Bildung des Torblattes 2 hat den Vorteil, dass letzteres ein vergleichsweise geringes Gewicht aufbringt. Die Trapezprofile haben an ihren seitlichen Kanten trapezförmige Schrägen, die als Treibselabweiser 13 bezeichnet werden. Durch diese Treibselabweiser 13 wird in der Schleuse befindliches Treibgut von dem Schleusentor 1 abgewiesen. Diese Strukturen bewirken zudem eine erhöhte Festigkeit des Torblattes 2.

[0020] Das Torblatt 2 ist in einem im wesentlichen aus den Stützsäulen 3 und 4 gebildeten Rahmen aufgehängt. Die Stützsäulen 3 und 4 verlaufen im wesentlichen in vertikaler Richtung und sind mit ihrem unteren Ende fest auf je einem Wagen 5, 6 montiert. Die Wagen 5, 6 dienen dem horizontalen Verfahren des gesamten Schleusentores 1, wozu sie auf einem Untergrund 12 laufen. Die Wagen 5, 6 können hierzu beispielsweise auf Schienen geführt sein.

[0021] Das Torblatt 2 ist, wie bereits erwähnt entlang der Stützsäulen 3, 4 vertikal beweglich gelagert. Hierzu dienen Gleitbuchsen 7, die auf entsprechenden Gleit-FührungsAbschnitten der Stützsäulen 3, 4 laufen. Im oberen Bereich der Stützsäulen 3, 4 sind jeweils mit den Stützsäulen 3, 4 fest verbundene Hydraulikantriebe 8 angeordnet, welche über je eine Aufhängung 9 mit dem Torblatt 2 verbunden sind. In der Figur nicht zu erkennen, sind in der Zeichenebene hinter einander je zwei Hydraulikantriebe 8 pro Stützsäule 3,4 vorgesehen. Diese bewirken eine Redundanz des Gesamtantriebes.

[0022] Die Hydraulikantriebe 8 bestehen im wesentlichen aus Hydraulikzylindern, welche mit Hydraulikdruck beaufschlagbar sind, um einen Kolben zu verschieben. Der Zylinder ist mit der Stützsäule 3 bzw. 4 verbunden, der Kolben mit der Aufhängung 9. Die Hydraulikantriebe 8 sind an dem Schleusentor so angeordnet, dass sie insgesamt oberhalb des Ausgleichniveaus in der mit dem Schleusentor 1 zu verschließenden Schleusenkammer liegen. So sind die Hydraulikantriebe 8 einfach zugänglich für Wartungs- oder Instandsetzungsarbeiten.

[0023] Im oberen Bereich des Schleusentores 1 sind die Stützsäulen, insbesondere die Stützsäule 4 mit einer im wesentlichen horizontal verlaufenden Schubstange 10 verbunden. Die Stützsäule 4 ist hierzu mit einer Fixierung 11 an der Schubstange 10 festgelegt. Die Schubstange 10 wiederum ist mit einem Antrieb verbunden, der diese in vertikaler Richtung verfahren kann zum seitlichen Verschieben des Schleusentores 1.

[0024] In der Praxis wird das Schleusentor zum Verschließen der Schleusenkammer vertikal verfahren, wobei Dichtflächen vorgesehen sind, an denen das Schleusentor anliegt, um die Schleusenkammer im wesentlichen wasserdicht zu verschließen.

[0025] Für einen Niveauausgleich der Schleusenkammer wird mittels der Hydraulikantriebe 8 das Torblatt 2 insgesamt geführt an den Stützsäulen 3, 4 angehoben. Dadurch bildet sich im unteren Bereich des Schleusentores 1 ein Spalt S, durch den hindurch die Schleusenkammer befüllt bzw. entleert werden kann. Durch die vergleichsweise große Breite des Spaltes (entsprechend der Breite des gesamten Torblattes) weist dieser auch bei einer geringen Öffnungshöhe bereits eine vergleichsweise große Querschnittsfläche auf, so dass die Strömungsgeschwindigkeit des eintretenden bzw. auslaufenden Wassers vergleichsweise gering ist und entsprechend Störungen der Wasseroberfläche innerhalb der Schleusenkammer verhindert bzw. deutlich verringert werden können.

[0026] Aus der obigen Beschreibung des Ausführungsbeispieles werden die weiteren Vorteile und Merkmale der Erfindung deutlich, es soll allerdings verstanden werden, dass das Ausführungsbeispiel die Erfindung lediglich erläutert, nicht jedoch begrenzt. Der Umfang der Erfindung ergibt sich aus den nachfolgenden Ansprüchen.

Bezugszeichenliste

[0027] 

1

Schleusentor

2

Torblatt

3

Stützsäule

4

Stützsäule

5

Wagen

6

Wagen

7

Gleitbuchse

8

Hydraulikantrieb

9

Aufhängung

10

Schubstange

11

Fixierung

12

Untergrund

13

Treibselabweiser

S

Spalt

Ansprüche

1. Schleusentor mit einem Rahmen und einem in dem Rahmen aufgehängten Torblatt (2), wobei der Rahmen zwei in horizontaler Richtung verlagerbare, im wesentlichen vertikal verlaufende Stützsäulen (3, 4) aufweist, an denen das Torblatt (2) in Längsrichtung der Stützsäulen (3, 4) beweglich gelagert ist, und wobei an den Stützsäulen (3, 4) an dem Torblatt (2) angreifende Antriebsmittel (8) festgelegt sind zum Bewegen des Torblattes (2) in Längsrichtung der Stützsäulen (3, 4).

2. Schleusentor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützsäulen (3, 4) mit je einem unteren Ende auf (je) einem Wagen (5, 6) angeordnet sind, welcher Wagen / welche Wagen (5, 6) verfahrbar auf einem Untergrund (12) aufsitzt/aufsitzen.

3. Schleusentor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützsäulen (3, 4) mit einer Einrichtung (10) zum Übertragen einer im wesentlichen horizontal verlaufenden Antriebskraft zum horizontalen Verschieben des Schleusentores (1) verbunden sind.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsmittel (8) in einem Bereich des Schleusentores (1) angeordnet sind, welcher sich im Betrieb oberhalb der Wasseroberfläche befindet.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Torblatt (2) an den Stützsäulen (3, 4) über Gleitlager (7) beweglich gelagert ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Torblatt (2) nach Art eines Faltwerkes aus Trapezprofilen gebildet ist.

Zeichnung