Gelenklagertechnik in Sperrwerken und Schleusen

Hartes Umfeld, lange Lebensdauer

In allen Regionen der Erde gibt es Schutzbauwerke gegen Naturgewalten, die regulierend wirken und uns Menschen vor größeren Katastrophen schützen.  In diesen Bauwerken integrierte Schleusen bieten dem Schiffsverkehr eine kurzzeitig unterbrochene aber im Streckenverlauf ungehinderte Fahrt.

Starke Belastung

Wälzlager in solchen Bauwerken sind stark belastet – egal ob zu Wasser oder zu Lande. Auf den Gelenklagern beispielsweise lasten tonnenschwere Gewichte.  Sie müssen Wasser und Schmutz, aber oft auch großer Hitze oder im Winter extremer Kälte die Stirn bieten. An den Küsten sind sie zudem aggressivem Salzwasser ausgesetzt. Mit starken Tragzahlen und langer Lebensdauer sorgen LFD-Gelenklager in diesem Umfeld - trotz extremer Umgebungsbedingungen - für die notwendige Betriebssicherheit.  

Zum Teil wirken Wasserdruck und die Gewichte der Schleusentore sehr einseitig auf die Gelenklager. Der Aufbau eines Schmierfilms im belasteten Bereich ist gerade nach längeren Stillstandszeiten kaum möglich.  Die Gelenklager übertragen die anstehenden Belastungen reibungsarm und momentenfrei. Im Stahlwasserbau haben sich auch LFD-Pendelrollenlager bewährt.

Sie werden eingesetzt, wenn hohe Belastungen kombiniert mit Drehbewegungen gefordert sind.  Beide Lagertypen sind auf Grund ihrer sphärischen Einstellbarkeit in der Lage, auch Kippbewegungen beispielsweise bei Durchbiegungen aufzunehmen.

Druckbelastungen, Salzwasser, Temperaturschwankungen

Konstruktionen müssen im Stahlwasserbau in der Regel auf extreme Druckbelastungen ausgelegt werden, ebenso gehören an den Küsten Salzwasserbeaufschlagung und starke Temperaturschwankungen dazu. Außerdem setzen sich die Fundamente, Fertigungsungenauigkeiten steigern sich und es kommt zu elastischen Verformungen und Längenänderungen.  Solche Anforderungen kann man sich auch in Deutschland anschauen.

Einbau riesiger Gelenklager

Wir durften beim Einbau der gelieferten LFD-Gelenkköpfe in der Schleuse im Sperrwerk Leysiel mit dabei sein.

Seit 1991 bildet das Sperrwerk mit Siel und Schleuse das Abschlussbauwerk der Deichnase „Leyhörn“, dem Kernstück der Küstenschutzmaßnahme Leybucht an der Nordseeküste, 22 km von Emden entfernt.

Das Sperrwerk besitzt im Mündungsbereich einen Schutzhafen von 170 m Länge und 100 m Breite mit einer durchgehenden Sohlsicherung. Es wurde außerdem noch ein 60 m langer Notanleger als Kaianlage gebaut. Die Seeschleuse hat eine Schleusenkammerlänge von 80 x 14 m, eine lichte Durchfahrtsweite von 14 m, wobei sechs Kutter oder 20 Sportboote gleichzeitig geschleust werden können.

Drei Flut- und zwei Ebbtore mit elektrohydraulischem Antrieb sorgen für einen sicheren Betrieb der Anlage Das Sperrwerk Leysiel erfüllt mehrere Funktionen:  Das 30 Meter breite Siel unterstützt die Entwässerungsfunktion der Siel- und Schottwerksanlagen in Greetsiel und Leybuchtsiel. Der binnendeichs gelegene 200 Hektar große Speichersee dient sowohl der Aufnahme des durch die Siele abfließenden Wassers als auch als Stauraum, wenn im Falle mehrtägiger Sturmfluten das Binnenwasser über Schöpfwerke hineingepumpt wird.  

Das Siel dient zur Entwässerung und besitzt drei Öffnungen mit je 10 m lichter Weite und zwei Hubtorverschlüssen bei einer Drempeltiefe von NN -4,50 m. Zum Schutz der Tordichtungen gegen Frost sind im Bereich der Anschläge Luftsprudelanlagen angeordnet. Die Hubtore sind automatisch oder von Hand zu betreiben. Die drei Sielläufe und die Kammerschleuse sind mit einer Strömungsmessanlage ausgerüstet, um den Abfluss kontrollieren zu können.   Die eingesetzten Gelenkköpfe bestehen aus einem Gelenklager und einem Gehäuse. Diese können jeweils auf einen Zylinder aufgeschraubt oder aufgeschweißt werden.

Die Schleuse vor Ort arbeitet mit einer zentralen Schmierstoffversorgung für die Gelenklager. Es wird der spezielle Schmierstoff „PANOLIN“ eingesetzt, der biologisch abbaubar ist und nicht toxisch. Bei jedem Bewegungsvorgang, wo die Zylinder hart arbeiten müssen, wird mit der zentralen Schmierstoffanlage nachgeschmiert. Somit ist gewährleistet, dass die Lager nicht trocken laufen.

Auf den Fotos, welche die Vorbereitungen zu einem kompletten Austausch der Gelenklager zeigen, wird ein weiteres Fett aufgebracht. Dieses dient zur Montage des Gleitlagers, zur Abdichtung der Spalten zwischen den vorgeschalteten Dichtungseinheiten und zur Fettung des Innenbereich der Gehäuse, in die dann die Gleitlager eingepresst werden. – Es handelt sich bei dem eingesetzten Fett um Lanolin, ein natürlicher Wollwachs, der aus Schafshaaren gewonnen wird.