Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes


Wasserstraßen- und Schifffahrtsamt Eberswalde

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Inhalt: Reparaturarbeiten am Schiffshebewerk Niederfinow 2003

Ab dem 06.01.2003 bis zum 28.02.2003 ist das Schiffshebewerk Niederfinow für die Schifffahrt gesperrt.

Zusätzlich zu den turnusmäßigen Reparaturen werden die Trogantriebe erneuert. Um die Behinderung der Schifffahrt auf der Havel – Oder - Wasserstraße so gering wie möglich zu halten, wurde die Maßnahme in 3 Lose geteilt.

Das Schiffshebewerk im Schnee vom Unterhafen aus

Das Schiffshebewerk im Januar 2003

Beschreibung der Trogantriebe

Der Hebewerkstrog mit einer Nutzlänge von 85 m und einer Breite von 12 m wird durch die Bewegung der vier Antriebsritzel in  den jeweiligen Zahnstockleitern gehoben und gesenkt. Als Überbau des Troges führen 2 Brücken mit jeweils zwei Triebwerken quer über den Trog. Die Antriebsmaschinen sind durch ein Wellenviereck mechanisch miteinander verbunden. Das Antriebsritzel macht nur etwa 3 U/min, während der Antriebsmotor mit 700 U/min läuft.Die Untersetzung der Drehzahl erfolgt über 4 Vorgelegestufen, die sämtlich aus Stirnrädern bestehen. Der Trogantrieb ist nicht selbsthemmend. Die 1. Vorgelegewelle trägt die Backenbremse und die Keilnutbremse. Von der zwischen dem 1. und 2. Vorgelege liegenden Welle ist an beiden Enden die Ringwelle abgenommen, die die vier Antriebsmaschinen miteinander verbindet. Zwischen der 2. und 3. Vorgelegestufe ist eine Ausgleichvorrichtung nach Art eines Differentialgetriebes eingebaut. Das Differentialgetriebe sorgt dafür, dass die Kraftübertragung in den beiden letzten Vorgelegestufen gleichmäßig verteilt wird.

Skizze des Trogantriebes

Schnitt durch Federtopf, Hebel und Schwingen, Ritzel und Zahnstockleitern

Aufgrund des Verschleißes der Zahnstockleitern und Ritzel und der Abnutzung der Lager der Antriebsanlage, besteht dieGefahr, dass durch auftretende Schwingungen die Sicherheitssperre zu frühzeitig oder zu oft einfallen. Jedes dieser icherheitssperre besteht aus einer selbstsperrenden Schraubenspindel, die sich in einer über die gesamte Hebewerkshöhereichenden geschlitzten Mutter, der Mutterbackensäule, dreht. An den vier Mutterbackensäulen-gerüsten ist je eineZahnstockleiter befestigt. Die Sicherheitssperre (Drehriegel) wurden bereits im Jahr 2000 instand gesetzt.

Los 1 Erneuerung der Zahnstockleitern

Die vier Zahnstockleitern und die jeweiligen Ritzel bilden die vier Zahnstangengetriebe, durch die der Hebewerkstrog gehoben und gesenkt wird. Nach über 66-jähriger Betriebszeit zeigen die Bolzen der Zahnstockleitern und die Antriebsritzel erheblichen Verschleiß. Die Bolzen sind bis auf 132 mm abgeflacht. Der Solldurchmesser beträgt 135 mm. Da alle Bolzen gleichmäßig abgeplattet sind, sind die Zahnstockgetriebe noch funktionstüchtig. Es haben sich aber die Kräfte auf die Zähne der Triebstockritzel verändert. Das Ritzel rollt nicht mehr über eine Linie, sondern über eine Fläche ab. Damit vergrößern sich die Kräfte im Zahnfuß und auch die Zahnflankenpressung. Der Wirkungsgrad der Antriebe verschlechtert sich. Da gleichzeitig das Material altert sind Störungen nicht auszuschließen. Weiterhin bewirkt der Verschleiß eine ungleichförmige Bewegungsübertragung, die zu spürbaren Schwingungen der Antriebe bei Trogfahrten führt. Die Bolzen der Zahnstockleitern sind in Fahrtrichtung des Troges abgeplattet (oben und unten). Aus diesem Grund werden die 592 Stück Bolzen durch CO2 Trockeneistrahlen gereinigt und mit speziellen Zangenwerkzeugen um 90° gedreht. Anschließend werden die Bolzen konserviert und gefettet.

Die Zahnstockleiter

Zahnstockleiter

Detail der Zahnstockleiter

Zahnstockleiter Detail

Los 2 Beschaffung der Ritzel

Für das Schiffshebewerk Niederfinow werden 4 Triebstockritzel neu beschafft. Die Leistung wurde im Nichtoffenen Verfahren EU weit Ausgeschrieben (Beschränkte Ausschreibung).Der Rohling ist als -Freiform- oder Gesenkschmiedestück herzustellen. Anschließend erfolgt die Formgebung durch spanabhebende Bearbeitung. 

Die Ritzel haben folgende Hauptabmessungen und Zahngeometrie:

Zähnezahl: z=13
Teilkreisdurchmesser: d0 = Æ1158,6 mm
Modul: m = 89,125 mm
Teilung: t0 = 280,00 mm
Teilung im Sehnenmaß: tS = 277,28 mm
Kopfkreisdurchmesser: dK = Æ1380 mm
Fußkreisdurchmesser: dF = Æ994,6 mm
Zahnkopfhöhe: hK = 110,7 mm
Zahnfußhöhe: hF = 82,0 mm
Zahndicke im Sehnenmaß: sS   = 139,3 mm
Zahnlücke im Sehnenmaß: aS = 193,8 mm
Zahnbreite im Teilkreis: bt0 = 180 mm
Zahnbreite im Fußkreis: bdF = 180 mm
Zahnbreite im Kopfkreis: bdK =  150 mm
Winkel der Teilkreis / Kopfkreis-Verjüngung: j = 7,7 °
Zahnfußradius rF = 68 mm
Größter Durchmesser der Wellenstümpfe:  dmax = Æ 330 mm
Kleinster Durchmesser der Wellenstümpfe: d min = Æ235 mm
Durchmesser im Bereich der Keile: d Keile = Æ240h6
Einzelmasse: ca. 2330 kg

Los 3 Reparaturarbeiten der Trogantriebe und Austausch der Antriebsritzel

Die vier Antriebe inklusive der waagerechten  und senkrechten Schwingen sowie der Kniehebel werden komplett  demontiert. Sämtliche Lager der 5 Vorgelegewellen, der waagerechten und senkrechten Schwingen sowie der Kniehebel sind zu erneuern. Die 4 Stück Differentialgetriebe und die 4 Stück geschlossenen Getriebe sind ebenso, wie die Backen und Keilnutbremsen, zu regenerieren. Die Schmierleitungen der Zentralschmieranlagen sind an allen Antrieben zu ersetzen sowie die neu beschafften Antriebsritzel sind einzubauen.

Die Maßnahme wird öffentlich geschrieben und in der Wintersperre 2004 realisiert.

Der Trogantrieb

Antriebe

Kosten und Nutzen der Maßnahme

Durch die Maßnahme "Erneuerung der Zahnstockleiter und der Trogantriebe am SHW Niederfinow" werden:

Die Gesamtkosten für die Baumaßnahme "Erneuerung der Zahnstockleitern und Triebstockritzel am Schiffshebewerk Niederfinow der Trogantriebe" werden ca. 1.800.000,00 € betragen.