ACE Stoßdämpfer sichern Zugbrücke und Schleuse

In der niederländischen Provinz Friesland stellte sich das Abbremsen der Lasten einer Zugbrücke als komplexe Angelegenheit heraus. Der Auslöser war die Sanierung der Brücke im Zuge dessen der alte Holzkorpus durch einen aus Stahl zu ersetzen war. Dies bedingte den Austausch der bisherigen Dämpfungslösung, einer großen Druckfeder.

Die Wahl fiel auf ACE Industriestoßdämpfer des Typs MC6450EUM-4-V4A. Diese können je nach weicher oder harter Einstellung effektive Massen zwischen 35 und 21.200 Kilogramm aufnehmen, und das bei einem Eigengewicht von nur 2,9 Kilogramm. Um im Fall der Brücke zusätzlichen Spielraum zu gewinnen, wurden zwei dieser Dämpfer mit harter Einstellung verbaut.

Eigentlich wäre bei einer zu berücksichtigenden effektiven Masse von 20.768,8 Kilogramm schon einer ausreichend gewesen. Aber die effektive Masse ist Teil der Komplexität des Falles: Während von den über 12.000 Kilogramm Gesamtgewicht der Brücke hierfür nur 2.000 Kilogramm zu berücksichtigen waren, schlugen unter anderem noch das Gegengewicht und die Masse der Hebel, an der die Brücke befestigt sind, zu Buche. Außerdem flossen Daten wie die Aufprallgeschwindigkeit (0,24 m/s) und der Aufprallwinkel (0,4 Grad) in die Auslegung mit ein.

Die ausgewählten Dämpfer arbeiten auf einer Hublänge von 50 Millimeter und das bei einer Kolbenrückstellzeit von nur 0,12 Sekunden. Dabei sind sie in der Lage, 1700 Nm/Hub abzubauen. Die am Ende der Brücke verwendeten Maschinenelemente sind aus einer Edelstahl-Variante. Diese Modelle bieten alle Vorteile der aus gehärtetem Stahl gefertigten Magnum-Serie von ACE wie robuste, moderne Dichtungstechnologie, hohe Energieaufnahmen in kompakter Bauform, integrierten Festanschlag und einen großen Bereich der effektiven Massen.

Aufgrund des verwendeten Edelstahlmaterials sind sie für Schiffbau, Medizin- und Lebensmitteltechnik geeignet. Außerdem sind die Stoßdämper serienmäßig mit einem Aufprallkopf aus V4A-Edelstahl mit Polyurethaneinsatz ausgestattet und somit besonders leise.

Bei der Auslegung der zu konstruierenden Dämpfer musste neben den erwähnten Eckdaten auch ein auftretender Wasserschlag berücksichtigt werden. Eine physikalische Erscheinung, bei der das Wasser einen starken mechanischen Stoß verursacht. Da die Schleusenbauer in solch speziellen Konstellationen den Wasserschlag genau prognostizieren können, wurde die zu erwartende Gesamtenergie in enger Kooperation der beiden Partner ermittelt – ein Wert von 500.000 Nm.

Basierend auf den bestehenden Sicherheitsstoßdämpfern, hat ACE speziell für diese Applikation einen Sicherheitsdämpfer mit optimierter Kennlinie, einem Festanschlag und einem Hub von 800 mm entwickelt, der so funktioniert: Die Kolbenstange wird beim Abbremsvorgang eingeschoben, und das sich vor dem Kolben befindliche Hydrauliköl gleichzeitig durch alle Drosselöffnungen verdrängt. Durch die proportional zum verfahrenen Hub abnehmende Anzahl der wirksamen Drosselbohrungen verringert sich nicht nur die Einfahrgeschwindigkeit konstant, auch der vor dem Kolben entstehende Staudruck und die Gegenkraft bleiben gleich.

Während der Abbremsvorgang sich bei Kleinstoßdämpfern von ACE zum Beispiel in der Automation so schnell vollzieht, dass Konstrukteure, die zum ersten Mal mit ihnen arbeiten, an ihrer Wirksamkeit zweifeln, benötigen die Schleusendämpfer 3,5 Sekunden für 80 Zentimeter Hub. Um in die Ausgangslage zurückzukommen, arbeiten die Sicherheitsdämpfer ähnlich wie die Industriegasfedern des Unternehmens mit Stickstoff.

In einem Gasspeicher gesammelt, kompensiert es das von der Kolbenstange verdrängte Öl und drückt die Kolbenstange beim Ausfahren in die Ausgangslage zurück.

Für die Trennung des hydraulischen Systems vom Gasspeicher sind die XXXL-Dämpfer wie die schweren Sicherheitsstoßdämpfer mit einem Rückstellsystem ausgestattet. Die Spezialdämpfer SDK 160-800-F werden für den jeweiligen Einsatzfall mit einer anwendungs- und kundenspezifisch optimierten Kennlinie versehen und können im eingefahrenen Zustand leicht über einen Bodenflansch befestigt werden. hei