Der Trogaufzug besteht im wesentlichen aus einem wassergefüllten eisernen Trog, der an beiden Enden mit Schleusentoren ausgerüstet ist und in einer lotrechten Führung so beweglich ist, daß bei der tiefsten Stellung des Troges der Wasserspiegel der unteren Haltung in gleicher Höhe mit dem Wasserspiegel des Troges steht, und daß in seiner höchsten Stellung Spiegelgleichheit mit der oberen Haltung entsteht. Die beiden Kanalhaltungen müssen gleichfalls mit Schleusentoren versehen sein. Der Vorgang ist nun folgender: der Trog befindet sich in seiner tiefsten Stellung, alle Tore sind vorerst geschlossen. Durch eine Gummidichtung wird der Trog mit der unteren Haltung wasserdicht verbunden. Nun wird das Tor der unteren Haltung und das zugehörige Trogtor in die Höhe gezogen: das Schiff kann von der unteren Haltung in den Trog einfahren. Sobald dies geschehen ist, werden die beiden Tore geschlossen und die Gummidichtung gelöst. Der wassergefüllte Trog mit dem darin schwimmenden Schiff wird nun durch Maschinenkraft bis in die höchste Stellung gehoben. Der Trog wird jetzt durch eine Gummidichtung mit der oberen Haltung wasserdicht verbunden, das Tor der oberen Haltung und das zugehörige Trogtor werden geöffnet, das Schiff fährt aus dem Trog in die obere Haltung. Ist das Eigengewicht des Troges und das Gewicht seiner Wasserfüllung durch ein an Ketten hängendes Gegengewicht ausgeglichen, so sind beim Heben des Troges lediglich Reibungswiderstände zu überwinden, die bei zweckmäßiger Ausführung sehr klein sind und durch eine Mehrfüllung des niedergehenden Troges um 20 bis 30 cm Wasserhöhe überwunden werden. Steigt der Trog mit einem Schiff hoch, und geht er ohne Schiff herunter, so ist der beim Niedergang entstandene Wasserverbrauch nicht größer als die Wasserverdrängung des gehobenen Schiffes. Es ist also hinsichtlich des Wasserverbrauches der Trogaufzug einer Schleuse weit überlegen.

Der Vorgänger des Trogaufzuges war eine Vorrichtung, die zu Freiburg ausgeführt war und darin bestand, daß Schiffe von kleinen Abmessungen mittels Ketten aus der oberen Haltung lotrecht herausgehoben und in die untere Haltung lotrecht hinabgelassen wurden (Hagen, Handbuch der Wasserbaukunst, 4. Band, 1874).

Als Erfinder des Trogaufzuges darf Dr. James Anderson zu Edinburgh angesehen werden, der 1796 einen derartigen Aufzug für den Grand-Western-Kanal entwarf. Zur Ausführung kam dieser Entwurf mit Abänderungen erst im Jahre 1838. Eine eingehende Beschreibung dieser Ausführung mit guten Darstellungen findet sich in den Transactions of the institution of Civil Engineers aus dem Jahre 1838, 2. Band.

Wie Fig. 148 (entnommen aus dem Handbuch der Ingenieur-Wissenschaften 3. Band, 2. Abt., 2. Hälfte) zeigt, war bei diesem Hebewerk ein aufgehender Schiffstrog mit einem niedergehenden durch drei Gelenkketten gekuppelt, die über drei Kettenräder von 4,8 m Durchmesser liefen und auf einer durchgehenden Welle von 250 mm Durchmesser aufgekeilt waren. Die Schiffströge waren ganz aus Holz konstruiert und wurden in gemauerten Schächten lotrecht geführt. Die Abmessungen waren sehr gering:

Tragkraft der Schiffe = 8 t, — Hub des Aufzuges = 14 m.

Die vollständige Durchfahrt eines Schiffes beanspruchte 3 Minuten.

Einen großen Fortschritt gegenüber dieser ersten kleinen Anlage bildete die Ausführung des Trogaufzuges zu Anderton am Flusse Weaver in England, die im Jahre 1875 dem Verkehr übergeben wurde.

Nach dem Vorschlag von Edwin Clark wurden die beiden Schiffströge nicht an Ketten aufgehangen, sondern auf den Stempeln von zwei Druckwasser-Zylindern befestigt, die durch ein Rohr unter sich verbunden waren, so daß eine hydraulische Gewichtsausgleichung entstand. Der von Clark mit dem Studium der Einzelheiten und der Überwachung der Herstellung beauftragte Ingenieur Duer gab eine ausführliche Beschreibung in der Sitzung der Institution of Civil Engineers vom März 1876.

Fig. 149 (entnommen aus dem Handbuch der Ingenieur-Wissenschaften 3. Band, 2. Abt., 2. Hälfte) stellt die Gesamtanordnung dar. Die obere Haltung ist als eiserne Brücke ausgeführt und führt über einen Arm des Flusses zu der Insel, auf welcher der Trogaufzug aufgestellt ist. Die Tröge sind ganz aus Eisen konstruiert und führen sich an je vier gußeisernen Säulen. Die Druckwasserzylinder und ihre Stempel sind aus Gußeisen hergestellt; die Wandstärke der Zylinder beträgt 70 mm.

Die Abmessungen sind gegenüber der Ausführung am Grand-Western-Kanal bedeutend vergrößert, da die Tragkraft der Schiffe das Zehnfache beträgt.

Der diesem Hebewerk zugrunde liegende Gedanke wurde in größerem Maßstabe bei dem Trogaufzug von Les Fontinettes an dem Kanal von Neufossé in Nordfrankreich im Jahre 1888 verwirklicht.

Wie Fig. 150 und 151 (entnommen aus Riedler, »Schiffshebewerke«) zeigen, werden die beiden eisernen Tröge hier nicht an ihren Ecken durch gußeiserne Säulen, sondern in ihrer Mitte an gemauerten Türmen geführt. Die Druckwasserzylinder sind aus aufeinandergesetzten gewalzten Ringen von 55 mm Dicke und 140 mm Höhe hergestellt, die durch eine innenliegende Kupferhaut von 2½ mm Stärke gedichtet werden. Die Stempel sind aus Gußeisen ausgeführt. Die Anlage ist ausgeführt vom Etablissement Cail und wie die folgende beschrieben von Fréson in der Revue universelle des Mines 1886.

In dem gleichen Jahre (1888) wurden fünf ganz ähnliche Trogaufzüge zu La Louvière am Canal du Centre in Belgien in Betrieb gesetzt, die von der Société Cockerill ausgeführt worden waren. Bei dieser Anlage sind die eisernen Tröge an gleichfalls eisernen Türmen geführt Fig. 152a; die beiden Türme in Trogmitte nehmen die Längskräfte auf, die vier Türme an den Enden die Querkräfte. Die Druckwasserzylinder sind aus Gußeisen mit 100 mm Wandstärke hergestellt und auf ihrer ganzen Länge durch aufgeschrumpfte Stahlringe von 50 mm Dicke und 152 mm Höhe verstärkt.

Fig. 152b (entnommen aus Fréson: »Ascenseurs hydrauliques«) gibt einen Blick von der oberen Haltung aus. Der Trog auf der linken Seite befindet sich in tiefster Stellung, die Verbindung mit der unteren Haltung ist durch Hochziehen der Tore hergestellt, ein Schiff fährt aus dem Trog in die untere Haltung. Der Trog auf der rechten Seite hat seine höchste Stellung eingenommen, man sieht den Stempel, auf dem der Trog ruht, und die Eisenkonstruktion des Troges sowie die Führungstürme aus Gitterwerk.

Aus neuester Zeit stammt das Hebewerk zu Henrichenburg am Dortmund-Ems-Kanal, das Schiffe von 600 t Tragkraft heben kann und im August 1899 dem Betrieb übergeben wurde. Im Gegensatz zu den vorhergehenden sind nicht zwei Tröge vorhanden, deren Gewichte sich durch Vermittlung von zwei Druckwasserzylindern gegenseitig ausgleichen, sondern der Trog ruht auf fünf Schwimmern, die sich in fünf wassergefüllten Schächten auf und nieder bewegen.

Fig. 153 (entnommen aus Riedler, »Schiffshebewerke«).

Zu dieser Anordnung war man gekommen, weil für die schweren hier zu hebenden Schiffe ein Druckwasserzylinder so gewaltige Abmessungen erfordert hätte, daß der Betrieb gefährlich und die Anlage allzu unwirtschaftlich ausgefallen wäre. Den Stempeln gegenüber boten die Schwimmer den Vorteil, daß sie mit Spielraum in ihren Schächten sich bewegen konnten, also keiner Dichtung bedurften.

Allerdings wurde nun eine Vorkehrung erforderlich, die einerseits die wagerechte Lage des Troges, der auf den darunter liegenden Schwimmern in labilem Gleichgewicht ruht, in jeder Trogstellung mit Sicherheit aufrecht erhielt und die anderseits bei einem etwaigen Auslaufen des Troges die nun frei werdende, nach oben gerichtete Auftriebskraft der Schwimmer unschädlich auffangen konnte. Diese Vorkehrung wurde nach dem Vorschlag des Ingenieurs Jebens in Gestalt von vier senkrechten Schraubenspindeln ausgeführt, die an den Ecken des Troges so gelagert und so stark sind, daß sie den nach oben gerichteten Auftrieb der Schwimmer aufnehmen können, wenn der Trog sich entleeren sollte. Diese vier Schraubenspindeln sind durch eine Wellen- und Kegelräderübertragung unter sich so verbunden, daß die am Trog befestigten Muttern der Spindeln stets gleichmäßig auf und nieder steigen, den Trog also stets in wagerechter Lage halten. Der Antrieb des Troges wird durch Wasserüberlast beim Senken und durch Wasserminderlast beim Heben bewirkt, so daß der die Schraubenspindeln drehende Elektromotor nur einen geringen Reibungswiderstand zu überwinden hat.

Fig. 154 zeigt das Hebewerk von der unteren Haltung aus gesehen. Der Trog befindet sich in tiefster Stellung, die unteren Tore sind hochgezogen, ein Schiff fährt aus dem Trog in die untere Haltung.

Die Anlage ist ausgeführt von Haniel und Lueg in Düsseldorf.

Ein Trogaufzug mit Druckwasserzylindern ist für großen Hub (20 m) in letzter Zeit (1904) bei Peterborough, Ont., ausgeführt und in Betrieb gesetzt worden. Abmessungen:

Die Zylinder sind aus Stahlguß mit 90 mm Wandstärke, die Stempel aus Gußeisen ausgeführt.

Fig. 155 (entnommen aus der Z. d. V. d. I. 1904) zeigt den Trog auf der linken Seite in höchster, den Trog rechts in tiefster Stellung. Die Tröge sind in ihrer Mitte an gemauerten Türmen geführt.

Zu den Trogaufzügen kann auch ein eigenartiges Projekt gerechnet werden, welches nach den Patenten von Umlauf, v. Stockert und Offermann von der Maschinenbaugesellschaft Nürnberg bei dem Wettbewerb für ein Schiffshebewerk bei Prerau eingereicht wurde und den zweiten Preis erhielt.

Denkt man sich die in Fig. 148 dargestellten Kettenräder durch einen Balancier ersetzt, dessen Länge gleich dem Hub der Tröge ist, so bewegen sich die beiden Tröge nicht mehr lotrecht, sondern beschreiben zwei Halbkreise. Stellt man sich ferner vor, daß die Balancierzapfen in ihrem Durchmesser so vergrößert werden, daß dieser Durchmesser beträchtlich größer wird als der Hub, so entsteht eine Trommel, in deren Innerem die beiden Tröge liegen. Die Drehung dieser Trommel kann am einfachsten in der Weise bewirkt werden, daß man die mit wasserdichtem Mantel hergestellte Trommel in einem Wasserbecken schwimmen läßt. Die beiden Tröge erscheinen dann nicht mehr als Kasten von rechteckigem Querschnitt, sondern als Röhren von 12 m Durchmesser, die starr in der Schwimmtrommel befestigt und durch Tore an den Stirnseiten geschlossen sind.

Fig. 156a und b (entnommen aus Haberkalt, »Die preisgekrönten Projekte«). Die Drehung der Schwimmtrommel wird mit sehr geringem Widerstand ausführbar sein, solange die Tröge genau gleichmäßig mit Wasser gefüllt sind. Der Antrieb ist durch zwei Zahnkränze gedacht, die auf der Schwimmtrommel befestigt und so stark bemessen sind, daß sie das bei Leerlaufen eines Troges entstehende Drehmoment aufnehmen können.

Ein Trogaufzug bildet in der Kanalstraße einen plötzlichen Sprung. Es wird nur selten ein Gelände geben, das seiner Natur nach für diesen Sprung geeignet ist. In den meisten Fällen wird ein hoher Damm für die obere Haltung und ein tiefer Einschnitt für die untere Haltung ausgeführt werden müssen. Wenn nun auch der Eisenbetonbau hohe und sichere Aufbauten mit wesentlich geringeren Kosten herzustellen gestattet, als dies früher der Fall war, so werden doch die Fundierungskosten eines Trogaufzuges unter allen Umständen sehr hoch ausfallen.

Aus diesem Grunde war man schon seit langem bemüht, ein Hebewerksystem ausfindig zu machen, welches eine wirtschaftlichere Lösung der Aufgabe gibt.