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Einrichtung an Lukenabdeckungen, insbesondere an Lukendeckeln für
Frachtschiffe Die Erfindung bezieht sich auf Abdeckvorrichtungen für Luken, Deck-
oder Deckenaussparungen od. dgl. (im nachfolgenden »Lukenabdeckungen« genannt),
wie sie bei Frachtschiffen zum Abdecken oder Verschließen großer Lukenöffnungen
verwendet werden, und insbesondere auf Lukenabdeckungen, welche aus zwei Paaren
von Platten- oder Deckelteilen bestehen, wobei jedes aus zwei Deckelteilen bestehende
Paar an seinen benachbarten bzw. aneinandergrenzenden oder -stoßenden Kanten in
Scharnieren drehbar gelagert und mit Betätigungsvorrichtungen ausgestattet ist,
welche zwischen den Deckelteilen zur Wirkung kommen, um die miteinander in Verbindung
stehenden Kanten nach oben bzw. aufwärts zu bewegen und die Deckelteile in eine
Stellung zu bringen, bei welcher ihre Rückseiten einander gegenüberstehen oder -liegen.
Die Kante eines Deckelteiles oder solchen Paares, die derjenigen Kante gegenüberliegt,
welche am anderen Deckelteil des Paares drehbar befestigt ist, ist gelenkig mit
einer Endkante einer Lukenöffnung verbunden, während der andere Deckelteil gelenkig
mit einem Deckelteil des anderen Paares verbunden ist. Wenn beide Deckelteile vollständig
zusammengefaltet bzw. -geschoben sind, befinden sie sich beide an einem Ende der
Lukenöffnung.
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Zweck der Erfindung ist die Schaffung von Steuermitteln für die Lukenabdeckungen,
derart, daß das nicht unmittelbar drehbar mit dem Lukenrahmen in Verbindung stehende
Deckelpaar nicht eher vollständig zusammengefaltet oder -geschoben werden kann,
bis dasjenige Deckelpaar, welches sich zwischen ihm und der unmittelbaren Gelenkverbindung
befindet, bereits vollständig zusammengefaltet ist; eine derartige Beschränkung
der Betriebs- oder Arbeitsweise ist aus Sicherheitsgründen erwünscht.
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Bekannt ist ein druckmittelbetätigtes Kraftscharnier für Schiffsluken,
mit einer Nockensteuerung, welche beim Übergang von einer Schaltphase zur nächsten
die hydraulischen Schaltvorgänge auslöst, wobei die Steuerung ein hydraulisches
Verzögerungsglied aufweist, welches in Abhängigkeit vom Ablauf der Verzögerungszeit
die nächste Bewegungsphase schaltet.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Bewegung von Lukenverschlußdeckeln
und ähnlicher Verschlüsse, insbesondere bei Luken auf Frachtschiffen, mit zwei gelenkig
miteinander verbundenen Deckelpaaren, von denen jedes Paar aus zwei Deckelteilen
besteht, die an den Kanten der Lukenöffnung mit Hilfe zusammendrückbarer Mittel
in Schließstellung eine Dichtung bewirken und die mit ihren benachbarten Kanten
aneinandergelenkt und mit einzelnen auf jedes dieser zuletzt genannten Gelenke wirkenden
hydraulischen Betätigungsmitteln versehen sind, durch welche sich die Deckelteile
eines jeden Deckelpaares mit ihren aneinandergelenkten Kanten aufwärts bewegen,
harmonikaartig zusammenfalten und bei offener Luke in eine senkrechte Staustellung
bringen lassen, wobei automatisch arbeitende Mittel vorgesehen sind, um die beiden
Deckelpaare in einer vorbestimmten Reihenfolge zusammenzufalten, ist in erster Linie
dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise ein die Richtung des Flüssigkeitsdrucks
zur Betätigung der hydraulischen Betätigungsmittel steuerndes, die Reihenfolge des
Zusammenfaltens festlegendes Ventil durch die Bewegungen der Deckelteile betätigt
wird, und zwar in diesem Fall derart, daß zu Beginn der Öffnungsbewegung aus der
Schließstellung heraus das äußere Deckelpaar zunächst teilweise zusammengefaltet
wird, dann die Deckelteile des inneren Deckelpaares, das direkt an das Ende der
Lukenöffnung od. dgl. angelenkt ist, vollständig zusammengefaltet werden, woraufhin
die Zusammenfaltbewegung des äußeren Deckelpaares dann vollständig durchgeführt
wird, während umgekehrt bei der Schließbewegung aus der Offenstellung mit ganz zusammengefalteten
Deckelteilen heraus das äußere Deckelpaar zunächst teilweise eine Auseinanderfaltbewegung
ausführt,
dann die inneren Deckelteile voll auseinandergefaltet werden, woraufhin das Auseinanderfalten
des anderen Paares zu Ende gebracht wird.
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Vorzugsweise wird die Reihenfolge der Faltbewegung durch Steuern oder
Einregeln der Arbeitsleistungsübermittlung nach den Betätigungsvorrichtungen hin
gesteuert.
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Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Betätigungsvorrichtungen
Flüssigkeitsdruck-Kolbenantriebe, und ein Arbeitsfolgebestinunungsventil (im nachfolgenden
»Folgeventil« genannt), welches durch die Deckelteilbewegungen betätigt wird, leitet
die Druckflüssigkeit wahlweise nach den Betätigungsvorrichtungen für die beiden
Deckelteilpaare.
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Das Folgeventil kann durch Druckflüssigkeit betätigt werden, die ihm
unter der Steuerwirkung von Auslöseventilen, welche wiederum durch die Deckelteile
betätigt werden, übermittelt wird.
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Die Erfindung soll nunmehr an Hand der sie beispielsweise wiedergebenden
Zeichnung näher erläutert werden, welche ein Lukenabdeckungs-Betätigungssystem veranschaulicht,
bei welchem Flüssigkeitsdruck zum Hin- und Herbewegen der Lukenabdeckungen verwendet
wird, und zwar zeigt Fig. 1 ein Diagramm des Flüssigkeits-Druckkreislaufes des Systems,
Fig.2 eine Längsschnittansicht der in Fig. 1 veranschaulichten Folgeventileinheit,
Fig. 3 eine Längsschnittansicht einer der in Fig.1 veranschaulichten Auslöseventileinheiten,
während Fig. 4 eine Längsschnittansicht einer in Fig.1 veranschaulichten Umschaltventileinheit
wiedergibt.
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In Fig. 1 ist ein Teil des Rahmens einer Lukenöffnung im Deck eines
Schiffes bei 10 angedeutet, und die Lukenabdeckung zum Verschließen dieser öffnung
besteht aus zwei Deckelteilpaaren 11, 12 und 13, 14. Die jeweils ein Paar bildenden
Deckelteile sind bei 15 derart gelenkig miteinander verbunden, daß die Deckelteile
durch Aufwärtsbewegung ihrer Kanten, an welchen die Scharniere 15 vorgesehen sind,
zusammengeschoben oder -gefaltet werden können und schließlich die in strichpunktierten
Linien angedeuteten Stellungen erreichen. Der Deckelteil 11 ist gelenkig mit dem
Rahmen 10 bei 16 verbunden, während die Deckelteile 12 und 13 bei 17 drehbar miteinander
befestigt sind. Die Deckelteile 12 und 14 sind jeweils mit Rollen 18 und 19 an ihren
den Scharnieren 15 der Deckelteile gegenüberliegenden Kanten ausgestattet, die auf
einer im Lukenrahmen 10 vorgesehenen Schiene laufen.
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Jedes Paar von Deckelteilen 11, 12 und 13, 14 ist mit Betätigungsvorrichtungen
zum Ausführen des Zusammenfaltens und Auseinanderfaltens der Deckelteile ausgestattet;
die Betätigungsvorrichtungen für die beiden Deckelpaare sind jeweils bei 21 und
22 veranschaulicht. Jede Betätigungsvorrichtung besteht aus einem Paar doppelt bzw.
in. zwei Richtungen wirkender Flüssigkeitsdruck-Kolbenantriebe 23 und 24, die jeweils
am einen Ende mit einem der Deckelteile des entsprechenden Paares drehbar verbunden
sind, während sie an ihrem anderen Ende an einen Zwischenbauteil 25 angelenkt sind,
der sich um die Scharnierachse 15 oder um ein Drehlager, welches von einem Deckelteil
in der Nähe des Scharniers 15 i gehalten wird, zu drehen vermag. Es kann ohne weiteres
mehr als ein Kolbenantriebspaar für jedes Deckelpaar vorgesehen werden, wobei sie
mit Abstand in Richtung der Scharnierachse 15 angeordnet sind; die Erfindung soll
jedoch in der Weise beschrieben werden, als wäre nur ein Paar vorgesehen.
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Das die Betätigungsvorrichtunng 21 bildende Kolbenantriebspaar ist
an ein Auswahlventil 26 angeschlossen, welches so zu betätigen ist, daß es Druckflüssigkit
in eine der beiden entfernten bzw. abgelegenen Enden der beiden Antriebe zum Zusammenfalten
der Deckelteile oder in die angrenzenden Enden der Antriebe zum Auseinanderfalten
der Deckelteile zu leiten vermag und daß es die beiden gegenüberliegenden Enden
gleichzeitig anzuschließen vermag, um ein Entleeren durchzuführen. Das die Betätigungsvorrichtung
22 bildende Kolbenantriebspaar ist in ähnlicher Weise an ein Auswahlventil 27 angeschlossen.
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Die unter Druck stehende Flüssigkeit wird durch eine Pumpe 28 oder
eine andere geeignete Druckquelle nach einem Folgeventil 29 gedrückt, welches entsprechend
seiner Einstellung diese Flüssigkeit nach dem Auswahlventil 26 oder nach dem Auswahlventil
27 weiterleitet. Die Auswahlventile sind ebenfalls über Abzugsleitungen an einen
Reservebehälter 30 angeschlossen, aus dem die Pumpe 28 ihre Flüssigkeit entnimmt.
Rückschlagventile 40 in den Rohrleitungen zwischen dem Folgeventil 29 und den Auswahlventilen
26 und 27 verhindern ein. Rückströmen der Flüssigkeit in diesen Rohrleitungen.
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Die Einstellung des Folgeventils 29 wird durch Auslöseventile, welche
durch die Lukendeckel betätigt werden, bestimmt, wobei zwei Auslöseventileinheiten
31 und 32 entlang der Lukenöffnung mit Abstand voneinander vorgesehen sind, derart,
daß sie nacheinander durch einen Vorsprung bzw. einen Anschlag, beispielsweise die
Welle, auf welcher die Rollen 19 sitzen, dann betätigt werden, wenn sich diese Rollen
nach dem Scharnier 16 hin und von diesem weg bewegen. Jede Auslöseventileinheit
31 und 32, welche im nachfolgenden noch näher beschrieben wird, besteht aus zwei
Auslöseventilen 33 und 34 und aus einem. Betätigungsarm 35, der, wenn er in die
eine Richtung gedreht wird, das Auslöseventil 34 betätigt. Jedes Auslöseventil 33
und 34 besitzt einen Druckeinlaß bei 36 und eine Abzugsleitung bei 37, und jedes
Auslöseventil ist normalerweise in eine Stellung vorgespannt, bei welcher die Abzugsleitung
an eine dritteLeitung38 nach demVentil angeschlossen ist, und es kann durch den
Betätigungsarm 35 in eine Stellung gebracht werden, bei welcher die dritte Leitung
an die Druckleitung angeschlossen ist.
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Die dritten Leitungen 38 der vier Auslöseventile sind, wie Fig. 1
zu entnehmen ist, paarweise an die gegenüberliegenden Seiten von selbsttätigen Umschaltventilen
39 und 40 angeschlossen, von denen jedes abwechselnd an einen der beiden Betätigungszylinder
41 und 42 an gegenüberliegenden Enden des Folgeventils 29 angeschlossen ist, derart,
daß durch das Betätigen eines der beiden Auslöseventile eine Bewegung des Folgeventils
in die eine Richtung und durch das Betätigen eines der beiden anderen Auslöseventile
eine Bewegung des Folgeventils in die andere Richtung erfolgt.
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Ein drittes Auswahlventil 43, welches den Auswahlventilen 26 und 27
ähnlich ist, ist dazu vorgesehen, Flüssigkeit von der Pumpe 28 in den einen oder
den anderen Betätigungszylinder 41 und 42
über jeweilige Umschaltventile
44 und 45 zu leiten,
weiche gleichzeitig dazu dienen, die Betätigungszylinder
von den Auslöseventilen abzuschalten, wodurch ein Ändern der Arbeitsfolge ermöglicht
wird. Das dritte Auswahlventil 43 ist vorzugsweise mit einer Verriegelungsvorrichtung
ausgestattet, die mittels eines Schlüssels od. dgl. gelöst werden kann, so daß dieses
Ventil nur unter der Aufsicht einer Person betätigt werden kann, die im Besitz eines
solchen Schlüssels ist.
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Das in Fig. 2 veranschaulichte Folgeventil 29 besteht aus einem Ventilkörper
46 mit einer Durchgangsbohrung 47 und zwei Endverschlüssen 48 und 49, welche die
Enden der Bohrung 47 verschließen. Vier Teilstücke bzw. Abschnitte 51,
52, 53 und 54 sind in der Bohrung 47 vorgesehen, wobei das Teilstück 51 an
die Abzugsleitung, das Teilstück 53 an die Pumpe 28 und die Teilstücke 52 und 54
jeweils an die Auswahlventile 26 und 27 angeschlossen sind. Ein Ventilkolben 55
mit drei Ringnuten, von denen die äußeren beiden Nuten über eine Axialbohrung im
Kolben miteinander verbunden sind, kann zwischen zwei Stellungen hin und her bewegt
werden, wobei in der einen Stellung das Teilstück 52 mit der Pumpe und das Teilstück
54 mit der Abzugsleitung in Verbindung steht, während in der anderen Stellung
diese beiden Verbindungen umgekehrt bestehen. Im Endverschluß 49 befindet sich eine
Hülse bzw. Buchse 56 mit zwei Umfangsnuten und ein Verlängerungsstück 57, welches
am Kolben 55 befestigt ist, weist in einer diametralen Bohrung ein Paar von Kugeln
58 auf, die durch eine Feder 59 nach außen gedrückt werden, wobei die Nuten so angeordnet
sind, daß die Kugeln mit der einen Nut fluchten, wenn sich der Ventilkolben in der
einen Arbeitsstellung befindet, während sie mit der anderen Nut fluchten, wenn sich
der Kolben in der anderen Arbeitsstellung befindet, um dadurch den Kolben in diesen
Stellungen zu halten. Die Endverschlüsse 48 und 49 bilden die Betätigungszylinder,
welche mit 41 und 42 in Fig. 1 bezeichnet sind und wohin die Flüssigkeit zum Betätigen
des Folgeventils geleitet wird.
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In Fig. 3, in welcher eine der Auslöseventileinheiten 30; 31, 32 dargestellt
ist, ist das Auslöseventil 33 im Schnitt veranschaulicht; das Auslöseventil 34,
welches als Draufsicht veranschaulicht ist, ist diesem ähnlich. Das Auslöseventil
besteht aus einem Gehäuse 61, das am Zentralgehäuse 62 der Einheit befestigt und
im Innern mit einer Hülse 63 ausgestattet ist, in welcher ein Ventilkolben
64 mit Gleitsitz sitzt, der durch eine Feder 63 in Richtung auf das Zentralgehäuse
hin gedrückt wird. Anschläge bzw. Nocken 66, welche auf die Ventilkolben 64 einwirken,
werden über Federkammern 67 durch einen Hebel 68 so betätigt, daß sich die Ventilkolben
nach außen bewegen; der Hebel 68 sitzt auf einer Welle 69, auf der sich ebenfalls
der Arm 35 befindet. Die Ventilkolben 64 sind mit breiten Umfangsnuten 71 ausgestattet,
welche in der in Fig. 3 veranschaulichten Stellung lediglich nach den Druckleitungen
36 hin offen stehen, welche jedoch dann, wenn die Kolben 64 nach außen verschoben
sind, die Druckleitungen 36 an die Leitungen 38 anschließen. In der in Fig. 3 dargestellten
Stellung der Ventilkolben stehen die Leitungen 38 über enge bzw. schmale Umfangsnuten
72 in den Ventilkolben und über axiale Bohrungen in diesen mit den Abzugsleitungen
37 in Verbindung. Eine Federeinheit 70 bringt den Arm 35 und äen Hebel 68 in eine
Zentralstellung zurück, wenn die Welle der Rolle 19 den Arm freigibt.
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Die Umschaltventile 39, 40; 44 und 45 sind alle von
gleicher Konstruktion, und eines dieser Ventile ist in Fig.4 im Längsschnitt veranschaulicht.
Das dort veranschaulichte Ventil besitzt einen T-förmigen Ventilkörper 73 mit einer
Durchgangsbohrung 74 in seinem Kopfabschnitt und einer weiteren Bohrung 75 in seinem
Fuß- bzw. Stegabschnitt; letztere führt in die Mitte der Durchgangsbohrung
74. Ein Ventilkolben 76 sitzt gleitend in der Bohrung 74, und durch in einem
der beiden Enden dieser Bohrung zur Wirkung kommenden Druck wird der Kolben in Richtung
auf das andere Ende bewegt und das Ende, nach welchem der Druck übermittelt wird,
an die Bohrung 75 angeschlossen.
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Im Falle der (bzw. beider) Umschaltventile 39 und 40 sind die
Enden der Durchgangsbohrungen an die entsprechenden Auslöseventile angeschlossen,
im Falle der Umschaltventile 44 und 45 ist jeweils ein Ende der Durchgangsbohrung
an die Bohrung 75 eines der Umschaltventile 44 und 45 angeschlossen,
während das jeweilige andere Ende an das Auswahlventil 43 angeschlossen ist.
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Die Auswahlventile 26, 27 und 43 sind von der bekannten Bauart, bei
welcher ein Ventilkolben, der normalerweise ein Paar von Motorteilen sowohl von
einem Druckzufuhrteil als auch von einem Abzugsteil isoliert hält, in der einen
Richtung zu bewegen ist, um dadurch einen Motorteil an den Druckzufuhrteil und den
anderen Motorteil an den Abzugsteil anzuschließen, während durch ein Bewegen in
die entgegengesetzte Richtung diese Verbindungen umgekehrt werden.
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Die Arbeitsweise des Systems soll nunmehr an Hand von Fig.1 näher
beschrieben werden. Es sei angenommen, daß die Lukenahdeckung, wie in voll ausgezogenen
Linien in Fig. 1 angedeutet ist, geschlossen ist. Die Welle der Rolle 19 hat während
der vorangehenden Schließbewegung die AuslöseventHe33 derAuslöseventileinheit32
derartigbetätigt, daß der Kolben des Folgeventils 29 nach links bewegt worden
ist, und das Auswahlventil 27 ist über das Folgeventil 29 an die Pumpe 28 angeschlossen,
während die das Auswahlventil 26 mit dem Folgeventil verbindende Rohrleitung nach
der Abzugsleitunghin offen steht. Das Auswahlventil 27 wird daraufhin betätigt,
um seinen Druckzufuhrteil an den Motorteil anzuschließen, welcher die Außenenden
der Kolbenantriebe 25 der Betätigungsvorrichtung 22 speist, und das Deckelpaar
13, 14 wird nach oben zusammengefaltet, wodurch die Rolle 19 nach links bewegt wird,
bis die Welle der Rolle 19 den Arm 35 der Auslöseventileinheit 32 gegen den Uhrzeiger
dreht und dadurch das Auslöseventil 34 dieser Einheit betätigt, wodurch unter Druck
stehende Flüssigkeit in den Betätigungszylinder 41 des Folgeventils nach rechts
bewegt wird, so daß der Kolben dieses Ventils nach rechts bewegt wird. Dadurch wird
die Druckzufuhr vom Auswahlventil 27 nach dem Auswahlventil 26 umgeschaltet.
Das Auswahlventil 26 wird daraufhin betätigt, um seinen Druckzufuhrteil an den Motorteil
anzuschließen, der die Außenenden der Kolbenantriebe 23, 24 der Betätigungsvorrichtung
21 speist, und die Deckelteile 11 und 12 werden nach oben zusammengeschoben bzw.
-gefaltet, bis dann, wenn sie die vollständig zusammengefaltete. Stellung erreicht
haben, die Welle der Rolle 19 den Arm 35 der Auslöseventileinheit 31
gegen
den Uhrzeiger dreht, wodurch das Auslöseventil 34 dieser Einheit betätigt wird,
um wiederum die Stellung des Folgeventils umzukehren und die Verbindung zwischen
Pumpe 28 und Auswahlventil 27 wiederherzustellen, so daß das Zusammenfalten der
Deckelteile 13 und 14 vervollständigt wird und alle Deckelteile sich in der in strichpunktierten
Linien in Fig.1 veranschaulichten Stellung befinden. Die Rückschlagventile 40 verhindern
das Entweichen von Flüssigkeit aus den Betätigungsvorrichtungen in den Reservebehälter
über das Folgeventil. Wenn das Öffnen des Deckels beendet ist, bleibt das Folgeventil
am Auswahlventil 27 angeschlossen.
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Zum Schließen des Deckels wird das. Auswahlventil 27 so bewegt, daß
die Innenenden der Kolbenantriebe 23, 24 der Betätigungsvorrichtung 22 an den Druckzufuhrteil
dieses Auswahlventils angeschlossen werden, und die Antriebe 23, 24 bringen die
Deckelteile 13, 14 in die waagerechte Stellung, bis die Welle der Rolle 19 durch
Betätigen des Armes 35 der Auslöseventileinheit 31 das Auslöseventil 33 dieser Einheit
derart betätigt, daß der Kolben des Folgeventils 29 nach rechts bewegt und Flüssigkeit
nach dem Auswahlventil 26 geleitet wird. Die Flüssigkeit wird daraufhin nach
der Betätigungsvorrichtung 21 weitergeleitet, um dadurch die Deckelteile 11, 12
dann in ihre Waagerechtstellung zu bewegen, wenn das Auslöseventil 33 der Auslöseventileinheit
32 betätigt wird, und um den Kolben des Folgeventils zu bewegen und dadurch die
Betätigungsvorrichtung 22 in Tätigkeit zu setzen, um die Bewegung der Deckelteile
13, 14 zu vervollständigen.
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Durch das Betätigen des Auswahlventils. 43 wird die Flüssigkeit
unmittelbar nach dem Betätigungszylinder 41 oder 42 über das Umschaltventil 44 oder
45 unabhängig von den Stellungen der Auslöseventile weitergeleitet, wodurch ein
Bewegen der Deckelteile in jeder gewünschten Reihenfolge ermöglicht wird.
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Die Stellung der Auslöseventileinheit ist vorzugsweise so gewählt,
daß diese Einheit erst dann betätigt wird, wenn die Deckelteile 13, 14 einen Winkel
von etwa 20° zur Waagerechten einnehmen.
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Die Auslöseventileinheiten können, statt auf dem Lukenrahmen befestigt
zu sein, auf den Deckelteilen selbst sitzen, und sie können dann betätigt werden,
wenn die Deckelteile die gewünschte Winkelstellung zueinander einnehmen.
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Die Erfindung ist insbesondere mit Hinweis auf Flüssigkeitsdruckbetätigung
der Deckelteile beschrieben worden, es können jedoch auch andere Vorrichtungen,
beispielsweise elektrische oder pneumatische Betätigungsvorrichtungen verwendet
werden. Es können zusätzliche Deckelpaare vorgesehen werden und die Folgesteuerventile
derart angeordet sein, daß alle zweiten Deckelpaare zuerst teilweise zusammengefaltet,
dann das erste Paar vollständig zusammengefaltet und daraufhin die zweiten Paare
nacheinander vollständig zusammengefaltet werden, wobei mit demjenigen begonnen
wird, welches dem ersten Paar am nächsten liegt.