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Vorrichtung zum Bewegen von Bauteilen insbesondere von Lukendeckeln
auf Schiffen Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bewegen von Bauteilen,
insbesondere von Lukendeckeln auf Schiffen, die an ihren Kanten durch Scharniere
miteinander verbunden und durch einen geradlinig beweglichen, senkrecht zur Scharnierachse
wirkenden Kraftantrieb, insbesondere hydraulischen Kolben-Zylinder-Antrieb, gegeneinander
schwenkbar sind.
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Für dieses Falten von Schiffslukendeckeln, bei denen eine Schwenkung
der einzelnen Lukendeckel relativ zueinander um 1801 vorgesehen wird, sind
verschiedene Konstruktionen bekannt, die auf dem Prinzip basieren, die etwa in der
Ebene eines der Lukendeckel wirkende Kraft eines hydraulischen Zylinderantriebs
über ein Getriebe, z. B. Lenker-oder Zahngetriebe, so um das Schwenkgelenk herumzuleiten,
daß in jeder Stellung ein ausreichender Hebelarm für den Kraftantrieb zur Verfügung
steht. Derartige Antriebe sind konstruktiv aufwendig und haben einen relativ großen
Platzbedarf.
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Es ist weiter eine derartige Betätigungsvorrichtung bekannt, die aus
zwei hydraulischen Zylindern für ein Lukendeckelpaar besteht, die gegen ein um die
Deckelscharnierachse schwenkbares Zwischenstück wirken, an dem sie im Abstand von
der Deckelscharnierachse angreifen. Diese Anordnung erfordert, daß für jede Schwenkachse
zwei hydraulische Antriebe und diesen entsprechende bewegliche Verbindungen eingebaut
werden müssen.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der erwähnten Art zu
schaffen, die einfacher im Aufbau ist und einen geringeren Platzbedarf als die bekannten
Vorrichtungen hat.
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Die Lösung der gestellten Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einer
eingangs erwähnten Vorrichtung darin gesehen, daß die Lukendeckel in der Schließstellung
einander übergreifende Teile aufweisen, die an ihren übergreifenden Enden im Abstand
von der gemeinsamen Schwenkachse der Lukendeckel auf parallelen Achsen liegende
Gelenke tragen, an denen jeweils einer der relativ zueinander beweglichen Teile
des Antriebes angelenkt ist. Die Vorrichtung gemäß der Erfindung hat den Vorteil,
daß lediglich einfache Bauteile benötigt werden und eine sehr kurze Bauweise möglich
ist, so daß sie ohne weiteres zwischen zwei Lukendeckeln untergebracht werden kann,
ohne unbedingt deren Verstärkungsrippen durchstoßen zu müssen.
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Ferner wird die zur Verfügung stehende Energie während des ganzen
Bewegungsablaufes dadurch gut ausgenutzt, daß sich die wirksamen Hebellängen nur
geringfügig ändern. Schließlich lassen sich mit der Vorrichtung gemäß der Erfindung
Lukendeckel in zwei Drehrichtungen verschwenken, wenn für die Deckel zwei wahlweise
wirksam zu machende Scharnieranordnungen vorgesehen werden.
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Nachstehend werden erfindungsgemäß Ausführungsbeispiele an Hand der
Zeichnungen näher erläutert.
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F i g. 1 zeigt in Draufsicht zwei durch Scharniere miteinander
verbundene Schiffslukendeckel; F i g. 2 zeigt eines dieser Scharniere mit
eingebautem Kraftantrieb, geschnitten entlang der Linie A-A in den F i
g. 3 bis 5;
F i g. 3 ist ein Schnitt entlang der Linie B-B
in
F i g. 2; F i g. 4 ist ein Schnitt entlang der Linie C-C
in F i g. 2; F i g. 5 ist ein Schnitt entlang der Linie D-D in F i
g. 2; F i g. 6 bis 8 geben bei einer anderen Ausführungsform
verschiedene Phasen des Schwenkvorgangs der beiden Lukendeckel wieder und zeigen
jeweils ein Scharnier, senkrecht zur Schwenkachse geschnitten; F i g. 9 zeigt
eine weitere Ausführungsforin, bei welcher die Verstärkungsrippen der Lukendeckel
entlang der Fuge relativ dicht beieinanderliegen, im Schnitt entlang der Linie E-E
in F i g. 10;
F i g. 10 ist ein Schnitt entlang der Linie F-F in F
i g. 9;
F i g. 11 zeigt eine Ausführungsform für die Anordnung eines
Scharniers zwischen Lukendeckeln, die nach beiden Seiten schwenkbar sind, im Schnitt;
F i g. 12 und 13 zeigen in Seitenansicht bzw. Draufsicht eine Verbindung
zweier Lukendeckel, die gleichfalls
in zwei Richtungen relativ
zueinander schwenkbar sind; F i g. 14 zeigt dafür eine Vorrichtung für das
wechselseitige Einsetzen und Lösen der Scharnierzapfen mittels einer Kraftquelle.
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In F i g. 1 sind in Draufsicht zwei Lukendeckel 1
und
2 dargestellt, die entlang der zwischen ihnen gebildeten Fuge 3 durch Scharniere
miteinander verbunden sind.
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Bei diesen Lukendeckeln handelt es sich um Verschlußdeckel von sogenannten
Glattdeckluken, d. h., bei geschlossener Luke liegen die Lukendeckel mit
dem Schiffsdeck bündig.
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Abdeckplatten 17, die mit den Lukendeckeln bei geschlossener
Luke eine ebene Oberfläche bilden, decken die erflndungsgemäßen Scharniere samt
Kraftantrieb ab.
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Die F i g. 2 bis 5 zeigen die Bewegungsvorrichtung im
einzelnen, die sich unterhalb einer Abdeckplatte 17 befindet.
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F i g. 2 ist ein Schnitt entlang der Linie A-A in den F i
g. 3 bis 5, während diese Schnitte entlang den Linien B-B, C-C
und D-D in F i g. 2 darstellen. An den Lukendeckeln 1 und 2
sind jeweils je zwei starre in Richtung auf die Fuge 3 weisende Arme
9 und 10
befestigt. Diese Arme haben einen solchen Abstand voneinander,
daß die am Lukendeckel 2 befestigten Arme 9 eintreten können. An ihren äußeren
Enden haben die Arme 9 und 10 jeweils einen Lagerzapfen
8
bzw. 11, an welchen Betätigungsbügel 7 und 6 gelenkig
gelagert sind. Zwischen den Stegen 7a und 6a der U-förmigen Betätigungsbügel-7 und
6 ist ein aus Kolben 12 und Zylinder 13 bestehender hydraulischer
Antrieb angeordnet, wobei die Kolbenstange 14 sich an dem Steg 6a des Betätigungsbügels
6 und der Zylinderboden des Zylinders 13 sich an dem Steg 7a des Betätigungsbügels
7 abstützt. Ferner sind an der Oberkante der seitlichen Anne des Betätigungsbügels
7 Flansche 22 und 23 vorgesehen, die nach oben weisen und an ihren
freien Enden Verbindungszapfen 24 und 25 tragen, welche in Langlöcher
18 und 19 einer senkrecht an der Abdeckplatte 17 angebrachten
Rippe 17a eingreifen. Die Abdeckplatte 17 hat an ihren Kanten 17b
und 17c (F i g. 1) umlaufende Dichtleisten 27, die in elastische Dichtungskörper
29 entlang der Kanten 4 an den Lukendeckeln 1 und 2 bei geschlossenen
Lukendeckeln eingreifen. Die Lukendeckel werden um die Scharnierachse
30 geschwenkt.
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Die Wirkungsweise dieser Vorrichtung ist folgende: Zum öffnen der
geschlossenen Lukendeckel wird die Kammer B (F i g. 4) des Hydraulikzylinders
13 mit einem hydraulischen Medium beaufschlagt, wodurch sich Kolben und Zylinderboden
in Richtung der Pfeile 20 und 21 voneinander entfernen. Dadurch werden die U-förinigen
Betätigungsbügel 6 und 7 in der gleichen Pfeilrichtung nach außen
gedrückt. Da sich nun die Scharnierachse 30 unterhalb der geradlinigen Bewegungsachse
31 des hydraulischen Antriebes befindet und somit von dieser Achse einen
endlichen Abstand a hat, entsteht ein Drehmoment um die Scharnierachse
30. Daraus ergibt sich eine Schwenkbewegung der Arme 9 und
10 um die ihre Relativlage zur Achse 31 beibehaltenden Lagerzapfen
8 und 11, wodurch die Lukendeckel um die Scharnierachse
30 geschwenkt werden. Gleichzeitig lösen sich die Dichtleisten
27 aus den Dichtungskörpern 29 und wird die Abdeckplatte
17 mittels der Flansche 22 und 23 und ihrer Lagerzapfen 24 und
25 nach oben aus der Fuge 3 zwischen den Lukendeckeln herausgehoben.
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Zur Umkehrung dieses Vorganges wird die Kammer C (F
i g. 4) des hydraulischen Antriebes beaufschlagt, wodurch die Lukendeckel
in ihre Verschlußlage zurückgeführt werden.
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In den F i g. 6, 7 und 8 ist der Schwenkvorgang zweier
durch erfindungsgemäße Kraftscharniere zu faltender Lukendeckel in verschiedenen
Stufen dargestellt.
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Bei diesem Ausführungsbeispiel handelt es sich um Lukendeckel größerer
Dicke, bei denen auf die Abdeckplatte 17 der Ausführungsform nach den F i
g. 1
bis 5 verzichtet wurde und die Lukendeckel 1, 2 im geschlossenen
Zustand mit ihren Kanten 35 aneinanderliegen, wobei unterhalb dieser Kanten
in besonderen Halterungen 32 Dichtungselemente 29 angebracht sind.
Diese Dichtungselemente liegen im geschlossenen Zustand der Lukendeckel unter Druck
aneinander (F i g. 6). Die an den Rippen 34 der Lukendeckel 1 und
2 angebrachten Kraftscharniere entsprechen in ihrem Aufbau denjenigen, die im Zusammenhang
mit den F i g. 1 bis 5 beschrieben wurden. In F i g. 6 sind
die beiden Lukendeckel in geschlossenem Zustand gezeigt. F i g. 7 zeigt den
Beginn des Schwenkvorganges, durch den die Lukendeckel zu einem parallelliegenden
Lukendeckelfaltpaar aufgerichtet werden sollen. Der aus Kolben und Zylinder bestehende
hydraulische Antrieb sowie die Betätigungsbügel 6 und 7 behalten dabei
ihre horizontale Lage bei. Die an den Kanten 35 in den Halterungen
32 angebrachten Dichtungselemente 29 sind bereits bei Beginn des Bewegungsvorganges
voneinander getrennt worden (F i g. 7). Das Lukendeckelpaar wird dabei um
die Scharnierachse 30 in Richtung der Pfeile d und e geschwenkt.
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In F i g. 8 ist der Schwenkvorgang beendet, wobei die Lukendeckel
1 und 2 zueinander parallel liegen und damit gegenüber dem Schiffsdeck senkrecht
nach oben aufgerichtet sind Die Enden der Lukendeckel gleiten während des Schwenkvorganges
in bekannter Weise, z. B. mittels Rollen, über Bahnen an den Lukensüllen bzw. über
das Schiffsdeck, wobei ein Lukendeckelende am Schiffskörper schwenkbar gelagert
ist.
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Aus F i g. 8 ist noch zu erkennen, daß die Scharnierachse
30 auch in dieser Lage einen bestimmten endlichen Abstand b von der
Verschiebeachse 31
haben muß, wenn in dieser Lage noch ein Drehmoment aufbringbar
sein soll. Um diesen Abstand b
überragen also die Mittelpunkte der Gelenke
an den starren Armen 9 und 10 die Scharnierachse 30. Der Abstand
b entspricht dem Abstand b' zwischen den senkrechten Ebenen durch
Scharnier- und Gelenkachse in der Verschlußlage nach F i g. 6. Das Verhältnis
des Abstandes a (Abstand zwischen den horizontalen Ebenen durch Verschiebeachse
des hydraulischen Antriebes und Scharnierachse, F i g. 3 und 6)
zum
Maß b kann entsprechend den benötigten Drehmomenten gewählt werden.
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Die Ausführungsform, die in den F i g. 9 und 10
dargestellt
ist, zeichnet sich dadurch aus, daß die Rippen 90, 91, die sich in der Nähe
der Fuge 3
(F i g. 1) der Lukendeckel 1, 2 befinden, relativ
so dicht beieinanderliegen, daß ihr Abstand voneinander geringer als die Länge des
hydraulischen Antriebes bei geschlossenen Lukendeckeln ist. Der geringe
Ab-
stand der Rippen 90 und 91 wird beim Ausführungsbeispiel
nach den F i g. 9 und 10 dadurch ermöglicht, daß in dem Bereich, in
dem die hydraulischen Antriebe angeordnet sind, die Rippen unterbrochen sind. Die
den hydraulischen Antrieb umgreifenden Betätigungsbügel 6 und 7 treten
gleichfalls in die Unterbrechungen in den Rippen 90 und 91 ein. Die
Arme 9 und 10, die an den Lukendeckeln 2 bzw. 1
befestigt sind
und an denen die Betätigungsbügel 7
und 6 schwenkbar gelagert sind,
können dementsprechend kürzer gehalten werden.
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An dem Stege 6a des Betätigungsbügels 6 ist eine Abdeckplatte
17' befestigt, so daß beim Schwenken um die Scharnierachse 30 in Richtung
der Pfeile 108
und 109 die Abdeckplatte 17' durch die Betätigungsbügel
in ähnlicher Weise nach oben gehoben wird, wie im Zusammenhang mit den F i
g. 1 bis 5 beschrieben. Lukendeckelseitig läuft rund um die Abdeckplatte
17' ein in einer U-Schiene gelagertes Dichtungselement 29, in das
eine Dichtleiste 27 der Abdeckplatte 17' eingreift.
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Die Unterbrechungen in den Rippen 90 und 91
der Lukendeckel
2 und 1 können hinter dem hydraulischen Antrieb einschließlich der Betätigungsbügel
6
und 7 durch zusätzliche Stege 106, 107 (F i g. 10)
nischenartig
abgefangen sein.
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F i g. 11 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der
entweder beide Lukendeckel 1, 2 als Faltdeckelpaar aufgerichtet werden können
oder aber einer der Deckel in der Faltbewegung entgegengesetzten Richtung relativ
zu dem in der Schließstellung verbleibenden anderen Deckel auf diesen herumschwenkbar
ist. Zwischen den beiden Lukendeckeln 1, 2 ist ein Zwischenstück
17" angeordnet, das mit dem Deckel 2 über ein erfindungsgemäßes hydraulisches
Scharnier und mit dem Deckel 1 über das Scharnier 78 verbunden ist.
Der Lukendeckel 2 trägt Arme 9, während der Lukendeckel 1 Arme
10 aufweist. An diesen Armen sind die den Antrieb tragenden Bügel, wie oben
beschrieben, schwenkbar angebracht.
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Die waagerechte Ebene durch die Achse des Scharniers 78 hat
von der Verschiebeachse 31 des hydraulischen Antriebes einen Abstand
k, der wesentlich größer ist als der Abstand 1 zwischen der waagerechten
Ebene durch die Scharnierachse 30 und der Verschiebeachse 31.
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Das Zwischenstück 17" ist mit dem Lukendeckel 1
durch
lösbare Verbindungselemente 79 kuppelbar. -Die Wirkungsweise dieser
Ausführung ist folgende: Ist eine Verbindung zwischen dem Zwischenstück
17"
und dem Lukendeckel 1 durch die Verbindungselemente 79 hergestellt,
so erfolgt bei Betätigung des hydraulischen Antriebes eine Schwenkung beider Lukendeckel
in Richtung der Pfeile 80 und 81 um die Scharnierachse 30,
die unterhalb der Verschiebeachse 31 des hydraulischen Antriebes liegt. Dabei
wird das Zwischenstück 17" vom Lukendeckel 1 mitgenommen, und die
Lukendeckel 2 und 1 richten sich parallel zur senkrechten Linie 84 zu einem
Lukendeckelfaltpaar auf. Wird dagegen die Verbindung 79
des Zwischenstückes
17" mit dem Lukendeckel 1 gelöst, so wird bei Betätigung des hydraulischen
Antriebes der Lukendeckel 1 allein um das Scharnier 78
am Zwischenstück
17" entgegen der Richtung des Pfeiles 81 geschwenkt, weil das Drehmoment
um dieses Scharnier infolge des erheblich größeren Hebelarines k größer ist
als das Drehmoment um die Scharnierachse 30. Der Lukendeckel 1 kann
dabei beispielsweise in seiner Schließlage festgehalten und der Lukendeckel 2 zusammen
mit dem Zwischenstück 17" um 90' nach oben geschwenkt werden.
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In den F i g. 12 bis 14 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel
dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel handelt es sich um Lukendeckel, dir,
sowohl in der einen als auch in der anderen Richtung zusammengefaltet werden sollen.
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Zu diesem Zweck sind Scharnierplatten 9', 10' vorgesehen, die
jeweils oberhalb und unterhalb der Wirkungslinie 31 ein Scharnier 47, 48
aufweisen. Die Zapfen dieser Schanliere sind löslich und können, wie in F i
g. 14 dargestellt, durch einen Kraftantrieb wahlweise in und außer Eingriff
gebracht werden.
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Dieser Kraftantrieb besteht aus einem doppeI-armigen Hebel
51, der in der Mitte gelagert ist und dessen Enden jeweils über eine Stift-Schlitz-Verbindung
61, 64 bzw. 62, 63 mit den Scharnierzapfen 49 und 50 verbunden
sind. Der Hebel 51 ist in seinem Gelenk 56 an die Kolbenstange
57 eines hydraulischen Antriebs 58 mit schwenkbar gelagertem
Zy-
linder 52 angelenkt. Die Scharnierzapfen 49, 50 sind in ihrer unwirksamen
Stellung jeweils durch Bohrungen in Platten 59 und 60 geführt.
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Um Drehmomente von den Schamierzapfen in der wirksamen Stellung fernzuhalten,
sind am Lukendeckel 2 jeweils zwei im Abstand voneinander liegende Scharnierarme
9, 9' angeordnet, zwischen die ein am Deckel 1 befestigter Scharnierarm
10' eingreift. Der Scharnierarm 9 ist gleichzeitig der Tragarm für
den Bügel 7.