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Betätigungsvorrichtung für schwere Türen
Abgeschlossene Räume, die grössere Mengen radioaktiver Produkte enthalten, müssen mit Abschirmungen aus Blei oder sehr starkem Beton versehen sein. Die diese Räume abschliessenden Türen müssen ebenfalls eine Blei-oder Betonabschirmung erhalten.
Das sehr hohe Gewicht derartiger Türen macht das Öffnen und Schliessen der Türen ohne die Anwendung motorischer Hilfseinrichtungen, grösserer Gegengewichte usw. ausserordentlich schwer, da die Reibung zwischen den Türangeln und ihren fest angeordneten Buchsen, in denen sich die Angeln drehen, sehr hoch ist.
Die Verwendung von relativ kostspieligen motorischen Antrieben, Gegengewichten usw. erscheint unter Beachtung wirtschaftlicher Überlegungen nur dann gerechtfertigt, wenn die betreffenden Türen häufiger geöffnet und geschlossen werden. Bei mit Schutz- bzw. Abschirmschichten aus Blei oder Beton versehenen Türen für radioaktive Stoffe enthaltende Räume kommt aber ein Öffnen und Schliessen der Türen nur selten in Frage, da in diesen Anlagen, wie beispielsweise in Atomwerken, das Betreten der betreffenden Räume fast stets verboten ist.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Betätigungsvorrichtung zur Erleichterung des Öffnens und Schliessens schwerer Türen, bei der eine kleine Kraft für die Betätigung genügt. Die erfindungsgemässe Betätigungsvorrichtung ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass mit ihrer Hilfe ein flüssiges Schmiermittel unter veränderlichem Druck zwischen diejenigen Teile der an der Tür bzw. am Rahmen angebrachten Angeln oder Drehzapfen und ihre Führungen oder Buchsen gepresst werden kann, die ohne Schmiermitteldruck mit hohen Drücken aufeinanderliegen.
Auf diese Weise kann der Kraft- und Arbeitsaufwand zum Betätigen einer Tür - der sonst im wesentlichen von den Reibungskräften zwischen den mit hohem Druck aufeinander gleitenden Organen ab- hängt-sehr wesentlich verringert werden. Bringt man beispielsweise eine Ölschicht zwischen diese einander zunächst noch berührenden Flächen, so wird durch die Verringerung der Reibungskräfte auch der zur Bewegung der Tür notwendige Kraftaufwand ganz wesentlich verkleinert. Die Betätigungsvorrichtung kann ohne weiteres für Türen benutzt werden, die mehrere Tonnen wiegen ; ihre Anwendung gestattet es, das Öffnen und Schliessen der Tür durchzuführen, indem man normale Körperkräfte einsetzt, die wenige kg betragen.
Entsprechend einer besonderen Ausführungsform der erfindungsgemässen Betätigungsvorrichtung wird der Druck der schmierenden Flüssigkeit durch einen fest mit der Tür verbundenen Mechanismus erzeugt, der mittels eines Handhebels betätigt werden kann. Beispielsweise wird hiezu eine Kolbenpumpe verwendet, deren Betätigungshebel auch zum Bewegen der Tür benutzt wird, indem man an ihm zieht oder auf ihn drückt. Die Zuführung der unter Druck gesetzten Schmierflüssigkeit erfolgt mit Hilfe von Leitungen, die vorzugsweise in die beweglichen, mit dem Türflügel in fester Verbindung stehenden Organe eingebaut sind.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung benutzt man das unter Druck zu setzende Schmiermittel oder Öl, um auch die Verriegelung oder die Entriegelung der Tür durchzuführen, u. zw. durch irgendein geeignetes Verriegelungsmittel, beispielsweise hydraulische Druck-
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vorrichtungen, die über Hebel auf Verriegelungseinrichtungen wirken, deren Riegelorgane mit der Tür, d. h. dem beweglichen Teil der Tür verbunden sind und in an sich bekannter Weise aus festen Bohrungen oder Vertiefungen herausgezogen werden, wenn der Druck der den hydraulischen Druckvorrichtungen zugeführten Flüssigkeit genügend hoch ist.
Zur näheren Erläuterung der Erfindung sind in der beigefügten Zeichnung Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt ; diese Ausführungsbeispiele sollen die Erfindung lediglich erläutern, sie aber in keiner Weise auf die Gegenstände der Darstellung beschränken. In der Zeichnung zeigen Fig. 1 eine Zu- sammenstellungszeichnung einer Tür, die in an sich bekannter Weise über Türangeln und die Angeln aufnehmende Halterungen bewegbar ist und gemäss der Erfindung mit einer Vorrichtung zur Erleichterung ihres Öffnens und Schliessens ausgestattet ist ; Fig. 2 einen senkrechten Schnitt durch eine Angellagerung der in Fig. 1 dargestellten Tür, in grösserem Massstab ;
Fig. 3 eine Frontansicht einer mit der erfindungsgemässen Vorrichtung ausgestatteten Tür ; Fig. 4 einen waagrechten, vergrössert dargestellten Schnitt längs der Schnittlinie IV-IV der Fig. 3.
In der Zeichnung sind lediglich die zum Verständnis der Erfindung notwendigen Elemente dargestellt, wobei gleiche oder dem gleichen Zweck dienende Teile in sämtlichen Figuren mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind.
Die in Fig. 1 dargestellte Tür 1 enthält eine hydraulische Arbeitsvorrichtung 2, die mittels des Handhebels 3 über einen Hilfshebel 4 betätigt wird. Diese Vorrichtung 2 gestattet es, Schmier- bzw.
Drucköl in ein hydraulisches Leitungsnetz über ein Drosselorgan 5 hineinzudrücken, das seinerseits auch nach der Betätigung des Handhebels während einer gewissen Zeit den Druck des Schmiermittels aufrecht- erhalt, der während der Hebelbetätigung erzeugt wurde. Das Öl gelangt einerseits an hydraulische Druckzylinder 6A und 6B, die auf Hebel 7A und 7B und über diese Hebel auf die Riegel 8A und SB wirken. Die Riegel werden durch Federn 9A und 9B in ihre Verriegelungsstellungen gedrückt. Ein anderer Teil des Drucköles wird den Drehgelenken 10A und 10B der Tür, d. h. den Angeln oder Drehzapfen und ihren Führungen oder Buchsen zugeführt.
In der Fig. 2 ist ein Schnitt durch eine Angel und ihre Führungsbuchse zu sehen. Die mit dem Türblatt bzw. dem Türflügel verbundene Angel 11 hat die Form eines im wesentlichen zylindrischen Zapfens, der in einer im Grunde geschlossenen Buchse 12 von zylindrischer Form gefuhrt und durch ein Axialdrucklager 13 abgestützt wird, das beispielsweise ein Druckkugellager sein kann. Es ist klar, dass die Kugeln des Drucklagers lediglich als Tragorgane wirken, wenn das Öl in dem Lager nicht mehr unter Druck steht. Durch den Angelzapfen 11 ist ein Ölkanal 14 axial hindurchgebohrt, der an seinem oberen Ende mit dem Druckölleitungssystem verbunden ist. Die zylindrische Fassung oder Buchse 12 ist an dem Türrahmen mit Hilfe eines Befestigungs- oder Halteeisens 15 festgelegt.
Der Zapfen bzw. die Angel 11 ist mit Schrauben 16 an dem Träger 17 festgelegt, der seinerseits an der Tür mittels des Haltebandes bzw. der Halteplatte 18 befestigt ist. Ein auf die Angel 11 aufgeschraubter Dichtungsring 19, der mit einer umlaufenden Dichtung oder mehreren Ringdichtungen 20 versehen ist, sichert eine öldichte Abdichtung zwischen der Angel und ihrer zylindrischen Führungsbuchse 12.
Die Tür möge zunächst geschlossen sein ; zum Öffnen betätigt man den Hebel 3 und erzeugt einen Öldruck in dem Ölleitungssystem. Das unter Druck gesetzte Öl betätigt die hydraulischen Druckvorrichtungen 6A und 6B und bewirkt auf diese Weise die Lösung der Verriegelung der Tür, da die Riegel der Verriegelungen 8A und 8B aus ihren ortsfesten Gegenstücken herausgezogen werden. Das Drucköl fliesst gleichzeitig zwischen die Angel 11 einerseits und ihre Führungsbuchse 12, d. h. in den das Drucklager enthaltenden Bodenteil der Buchse 12 hinein und hebt die Angel 11 so weit an, dass das Drucklager 13 entlastet ist. Wenn man nun einen Zug an dem Hebel 3 ausübt, kann man die Tür ohne wesentlichen Kraftaufwand öffnen.
Um die Tür zu schliessen, bringt man ebenfalls das Öl in dem Ölleitungssystem unter Druck und verschiebt oder schwenkt den Türflügel bis in seine Schliessstellung. Beim Zurückgehen des Öldruckes wird die Tür selbsttätig verriegelt. Die kegelstumpfförmige Form oder Ausbildung der Riegel und der Öffnungen, in die diese Riegel eingreifen, ergibt eine ganz genaue Einstellung der Schlusslage der Tür, selbst wenn es notwendig sein sollte, den Gegendruck einer elastischen Abdichtung an den Türkanten zu überwinden.
Die Anordnung eines Drosselorgans 5 in dem hydraulischen Leitungssystem gestattet es, das Zurückfliessen des Öles bzw. das Absinkendes Öldruckes zu verzögern, so dass es nicht notwendig ist, den Hebel 3 dauernd zu betätigen, um während des Öffnungsvorganges der Tür einen genügend hohen Öldruck aufrechtzuerhalten.
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Das Drosselorgan 5 kann beispielsweise aus einem Rohrstück mit sehr kleinem Durchmesser, z. B. einem Kapillarrohr, bestehen, dessen eines Ende an den Auslass der Pumpe 2 und dessen anderes Ende an die Verteilungsleitung für das Drucköl angeschlossen ist.
Die den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildende Betätigungsvorrichtung wird vor allem zur Erleichterung des Öffnens und Schliessens von schweren Türen benutzt, die vollkommen dicht abgeschlossene Räume eines Werkes abschliessen, in dem radioaktive Stoffe verarbeitet oder behandelt werden.
Derartige Türen haben zwei Türflügel (vgl. Fig. 3 und 4), von denen jeder aus einem ebenen Gitterfachwerk besteht, das aus U-Eisen 21,22, 23,24, 25 und 26 zusammengebaut ist. Die U-Eisen sind in ihrer Gesamtheit auf ihren beiden Seiten (der Vorder-und der Rückseite der Tür) mit Blechen 27 abgedeckt ; in der Fig. 3 sind die Bleche der Vorderseite entfernt.
Die rückwärtige Seite 28 der Tür ist mit einer Abschirmung 29 aus gegossenem Blei abgedeckt, die eine Stärke aufweist ; welche zur Absorption der radioaktiven Strahlung genügt, die ihrerseits von den innerhalb des Raumes befindlichen radioaktiven Stoffen ausgesandt wird. Die Angeln 11 der Tür sind an der mit 30 bezeichneten Stelle an dem Vertikalrandglied 21 des Türfachwerkes angeschweisst. Die Betätigungsvorricntung selbst ist zwischen den U-Eisen 23 und 24 angeordnet, eine Kontrollklappe 31 gestattet ihre Überwachung und Unterhaltung.
Der auf der vorderen Seite der Tür vorgesehene Betätigungshebel 3A ist an dem Abdeckblech 27 festgelegt. Der Betätigungshebel 3B, der auf dem Blech 27 der rückseitigen Türseite befestigt ist, wird mit einer Bleikalotte 32 abgedeckt, die einen Schlitz 33 aufweist, in dem der Hebel seine Schwenkbewegung ausführen kann. Beide Betätigungshebel wirken in gleicher Weise auf die Vorrichtung zur Erzeugung des Druckes des Schmier- und Steueröles ein.
Die Bleikalotte 32 sowie auch ein den Mittelspalt der Tür übergreifender Wulstrand 34, der an der Längsstrebe 22 angeordnet ist, verhindert das Durchdringen der ionisierenden Strahlung durch die Spalte der Tür oder der Hebellagerung nach aussen. Eine Abdichtunggegen Staub ist durch Dichtungen 35 geschaffen, welche in Nuten 36 sitzen, die in den Wulstrand 34 oder in die Kante der Mauer 37 eingearbeitet sind.
Jeder Flügel der in dieser Weise ausgebildeten Tür hat eine Höhe von 2, 5 m, eine Breite von 0,75 m und wiegt 3 Tonnen. Es genügt, den Betätigungshebel 3 fünf-oder sechsmal hin-und herzuschwenken, um die Tür um 1 mm anzuheben, d. h. um einen Ölfilm dieser Stärke zwischen die einander gegenüberliegenden Druckflächen der Angeln und ihre Halterung einzubringen. Die Zeit, während der die Tür dann in ihrer gehobenen Stellung bleibt, ohne dass man die Hebel 3A und 3B erneut betätigt, beträgt etwa 30 Sekunden. Wenn die Tür auf diese Weise angehoben wurde, ist die zu ihrem Öffnen aufzuwendende Kraft nur etwa 6 kg.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Betätigungsvorrichtung für schwere Türen, die unter Aufwand geringer Kräfte geöffnet und geschlossen werden sollen, dadurch gekennzeichnet, dass mit Hilfe der Betätigungsvorrichtung ein flüssiges Schmiermittel unter veränderlichem Druck zwischen diejenigen Teile der an der Tür bzw. am Rahmen angebrachten Angeln oder Drehzapfen und ihre Führungen oder Buchsen gepresst werden kann, die ohne Schmiermitteldruck hohen Drücken aufeinander liegen.