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Schubbootkupplung für Binnenschiffe

Aufgabenstellung |

Für das Koppeln von Schubverbänden in der Binnenschifffahrt werden sogenannte Schubbootkupplungen verwendet. Diese erlauben ein einfaches, schnelles und sicheres Beladen, Verfahren und Entladen von Schuten, Prahmen und weiteren schwimmenden Plattformen ohne eignen Antrieb. Das Kuppeln mit dem Schubboot erfolgt über jeweils einen links und rechts am Bug angebrachten ausfahrbaren Hammerkopf, welcher sich durch Drehung mit der C-Schiene des zu koppelnden Objektes verhakt und anschließend durch das Zurückziehen des Kopfes fest gegen den eigenen Bug zieht.

–  Max. Haltekraft: 600 kN
 –  Max. Ausfahrweg des Hauptzylinders: 290 mm
 –  Max. Verdrehwinkel des Hammerkopfes: 90°

 

Lösung |

Berechnet und konstruiert wurde eine Vorrichtung bestehend aus einem massiven Rahmen, dem Hauptzylinder, dem Schwenkzylinder und dem Hammerkopf. Die Einheit ist in der Lage die geforderten Kräfte aufnehmen zu können. Über ein verschiebbares Drehlager wird der Hammerkopf gedreht.

Schwenkmechanismus

Demontagevorrichtung für Radscheiben

Aufgabenstellung |

Für die Instandsetzung von Antriebsradsätzen im Schienenverkehr ist es notwendig die Radscheiben von den Achsschenkeln zu demontieren. Dies geschieht einerseits durch das Aufweiten der Nabe durch Öl mit Drücken bis 2.000 bar und andererseits durch das Abziehen der Radscheibe.

–  Max. Druck der Ölaufweitung: 2.000 bar
 –  Max. Kraft beim Abziehen: 1.000 kN
 –  inkl. CE-konformer Dokumentation

Da das Werkstück ein großes Gewicht aufweist, ist es sinnvoll, die Anlage als mobiles System auszulegen, welches sich an örtliche Bedingungen wie Lage und Höhe des Achsschenkels anpassen lässt.

 

Lösung |

Berechnet und konstruiert wurde ein höhenverstellbarer und in der Winkellage anpassbarer Zylinder mit Bajonettglocke für die entsprechende Radscheibe. Inkl. dem notwendigen Hydraulikaggregat ist die gesamte Anlage fahrbar auf einem Wagen untergebracht. Die Steuerung erfolgt mittels der Handbedienventile. Es wird lediglich ein 400 VAC-Anschluss für die Versorgung der Anlage benötigt. Sämtliche Drücke werden auf Manometern auf dem Bedienpult angezeigt und können mit Handrädern an die Arbeitsvorgabe angepasst werden.

Bajonettverschluss mit Abziehzylinder

Integration einer elektromagnetischen als auch elastischen Kupplung

Aufgabenstellung |

Für den Antrieb einer redundant aufgebauten Hydraulikanlage auf einem Schiff sollte eine abschaltbares Bindeglied zwischen den Dieselmotor und Hydraulikpumpe integriert werden. Zusätzlich sollte ein Mindestmaß an Achsspiel zulässig sein.

 –  Maximale zu übertragendes Drehmoment: 600 Nm
 –  Schaltung: elektrisch

Weiterhin spielt eine entscheidende Rolle, dass das Bindeglied in den vorhanden und beengten Einbauraum integriert werden kann.

 

Lösung |

Es wurde eine elastische Ausgleichskupplung für den Wellenversatz und  eine elektromagnetische Friktionskupplung in den Bauraum eingebracht. Dies umfasste ebenso alle nötigen Lagerkomponenten.

Anschließende erfolgte die Berechnung der Trägheitsmomente, welche damit schon im Vorhinein einen guten Richtwert für die Gesamtschwingungsberechnung des Antriebs darstellt.

Klapprampe für Arbeitsschiff

Aufgabenstellung |

Für ein Binnenarbeitsschiff sollte eine klappbare Verladerampe entwickelt werden, welche sich in den minimalen Platz am Bug des Schiffes eingliedert. Diese sollte entsprechend der Brückenklasse 9.9 DIN 1072 konstruiert werden. Die geforderte Gesamtlast beträgt demnach 90 kN.

 –  Gesamtbelastung: 90 kN
 –  Spannweite: 3 m
 –  Fahrbahnbreite: 1,5 m
 –  Maximaler Winkel aus der Horizontalen nach unten: 30°

Weiterhin spielt eine entscheidende Rolle, dass der Schiffsführer in seinem Blickfeld vor den Bug des Schiffes vom Steuerstand aus nicht bzw. nur minimal beeinträchtigt werden darf.

 

Lösung |

Berechnet und konstruiert wurde eine Klapprampe mit Gelenk, welche sich bestmöglich in die Bugkonstruktion des Schiffes integriert. Das Gelenk ist das Herzstück der Kraftübertragung in ausgeklappter Stellung. Alle Lager und Spanten wurden entsprechend der Vorgaben berechnet und dimensioniert.

Durch die Integration eines Klapphebels, welcher die Kräfte und Bewegung zweier Hydraulikzylinder aufnimmt, konnte die Sichtfeldbeeinträchtigung des Schiffsführers auf ein Mindestmaß reduziert werden, da die Höhe im eingeklappten Zustand minimal ist.

Rohzustand des Arbeitsschiffes mit bereits montierter Klapprampe