DE1288397C2

DE1288397C2 - Hydraulisch betaetigter Kurbeltrieb

Info

Publication number: DE1288397C2
Application number: DE1964H0052662
Authority: DE
Inventors: Rumsay Rollin Douglas
Original assignee: Houdaille Industries Inc
Current assignee: Houdaille Industries Inc
Priority date: 1963-07-10
Filing date: 1964-05-13
Publication date: 1969-10-16
Also published as: NL6407422A; US3417806A; SE313748B; NO117782B; FR1396088A; DE1288397B; DE1601731A1; GB1064696A; SE316698B

Description

Die Erfindung betrifft einen hydraulisch betätigten Kurbeltrieb, insbesondere zum Betätigen von Lukendeckeln mit zwei Gelenkachsen, die in starr an zu betätigenden Anlageteilen befestigten Halterungen angeordnet sind, durch einen starren Hebel miteinander verbunden sind und in allen Drehlagen relativ zueinander festliegen.

Bei einem bekannten Kurbeltrieb für Schiffslukendeckel sind an den Lukendeckeln selbst miteinander kämmende Zahnsegmente befestigt, und diese Zahnsegmente tragen zwei parallele Achsen, die mittels eines Schubhebels miteinander verbunden sind. An diesem Schubhebel greift ein Arbeitskolben an. Dieser Aufbau erfordert einen großen Platzbedarf, und der Arbeitskolben muß unbedingt innerhalb eines Lukendeckels angeordnet werden. Der Aufbau ist hier derart, daß große Lukendeckelbereiche große Spannungen aufnehmen müssen. Bei einem weiteren bekannten Kurbeltrieb für Lukendeckel sind zwei Arbeitskolben vorgesehen, deren Zylinder miteinander ao gelenkig verbunden sind, wobei die Kolbenstangen dieser Arbeitszylinder mit gegenüberliegenden Lukendeckeln gelenkig verbunden sind. Bei einer Verschwenkung benötigt diese Anlage sehr viel Platz. Wenn im geöffneten Zustand die Arbeitskolben fast parallel zueinander liegen, so bilden sie im geschlossenen Zustand einen rechten Winkel miteinander, und der gesamte Kurbelmechanismus beansprucht sehr viel Raum, und innerhalb eines großen Raumbereiches werden ganz erhebliche Kräfte übertragen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen kleinbauenden Kurbeltrieb insbesondere zum Betätigen von Lukendeckeln zu schaffen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Kombination folgender, an sich bekannter Merkmale gelöst, daß beide Gelenkachsen getrennt hydraulisch betätigt sind und daß zum Betätigen ein Drehkolbenmotor vorgesehen ist. Durch diese Kombination kann eine kleinbauende Anlage geschaffen werden, die unmittelbar zwischen den beiden Lukendeckelenden im Schließzustand der Lukendeckel angeordnet werden kann. Die Anlage ist ferner derart ausgebildet, daß beim Verstauen der Lukendeckel die Lukendeckel sich ohne'weiteres Seite gegen Seite aneinander anlegen können. Es wird also eine kleinbauende Anlage geschaffen, und es werden durch diesen Kurbeltrieb die Spannungen in der Gesamtanlage wesentlich verringert.

Mit Vorteil können die Gehäuse der beiden Drehkolbenmotoren starr miteinander verbunden sein. Es kann aber auch vorteilhaft sein, daß die Gelenkachsen der beiden Drehkolbenmotoren starr miteinander verbunden sind.

Die Erfindung soll unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung erläutert werden. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Teilschnittansicht eines Kurbeltriebs, der bei einer Lukenabdeckung vorgesehen ist,

F i g. 2 eine der F i g. 1 entsprechende Ansicht, bei der die Lukendeckel geöffnet dargestellt sind,

F i g. 3 eine schematische Schnittansicht einer Ausführungsform, bei der die Gelenkachsen der beiden Drehkolbenmotoren starr miteinander verbunden sind, und

F i g. 4 eine detaillierte Ansicht eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Kurbeltriebes, teilweise im Schnitt.

Bei dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein LukendeckellS zum Verschließen einer Lukenöffnung 17 in einem Deck 18 derart montiert, daß dieser Lukendeckel 15 durch einen Kurbeltrieb 19 geöffnet bzw. geschlossen werden kann. Eine Dichtung 20 ermöglicht eine wasserdichte Abdichtung zwischen dem geschlossenen Lukendeckel und dem Deck 18.

Damit der Lukendeckel bündig mit dem Deck 18 in der geschlossenen Stellung abschließen kann und damit der Lukendeckel vollständig um 180° verschwenkt werden kann, weist der Kurbeltrieb 19 zwei hydraulische Drehkolbenmotoren 21 auf, die nebeneinander angeordnet sind und parallel zueinander verlaufen und die fest miteinander verbunden sind, und zwar beispielsweise mittels Platten 22. Die Drehkolbenwellen 23 der Drebkolbenmotoren sind fest an den Halterungsbügel 24 befestigt, die an den benachbarten Seiten der Lukendeckel 15 befestigt sind. Jeder Drehkolbenmotor 21 kann derart betätigt werden, daß dieser eine 90°-Verschwenkung in der gleichen Winkelrichtung zum öffnen und in der entgegengesetzten Winkelrichtung zum Schließen des Lukendeckels 15 durchführen kann, und dadurch wird der volle Betriebsbereich von 180° Verschwenkung erreicht. Durch diesen Aufbau wird eine minimale Bauhöhe des Lukendeckels 15 ermöglicht, denn dadurch, daß beide Gelenkachsen getrennt hydraulisch betätigt sind und daß zum Betätigen ein Drehkolbenmotor vorgesehen ist, ist der gesamte Kurbeltrieb 19 in einen kleinen Raum einbaubar.

Bei dem in den F i g. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel sind also die Gelenkachsen 23 getrennt hydraulisch betätigbar, und zum Betätigen sind Drehkolbenmotoren 21 vorgesehen, und die Gehäuse der beiden Drehkolbenmotoren sind starr miteinander verbunden.

F i g. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem die Gelenkachsen 33' der beiden Drehkolbenmotoren starr miteinander verbunden sind. Bei dem Kurbeltrieb 29' sind die Gehäuse 31' fest an gegenüberliegenden, benachbarten Seiten der Lukendeckel 25' befestigt, und die Verbindungshebel 32' verbinden die Gelenkachsen 33' starr miteinander.

Bei dem dargestellten Kurbeltrieb können die Drehkolbenmotoren nacheinander oder gleichzeitig in Betrieb genommen werden. Ein Drehkolbenmotor kann länger sein als der andere oder eine etwas verschiedene Größe haben.

In F i g. 4 ist eine detaillierte Ansicht eines Ausführungsbeispiels dargestellt. Der Kurbeltrieb weist die Gehäuse 21-31 auf, die langgestreckt sind und einen verhältnismäßig kleinen Durchmesser haben, und diese Gehäuse der Drehkolbenmotoren sind parallel zueinander und nebeneinanderliegend angeordnet, und es sind hierzu Verbindungsplatten 22-32 vorgesehen. Die Drehkolbenwellen 23-33 sind fest mit den Montagebügeln 24-34 verbunden.

Dieser Drehkolbenmotor weist ein Gehäuse 38 auf, welches eine Arbeitskammer bildet, die durch zwei gegenüberliegende feste Anschläge 39 in zwei Unterkammern unterteilt wird. Innerhalb dieser Unterkammern sind die Drehkolben der Wellen 23-33 angeordnet.

Endverschlüsse 41 sind mittels Schrauben 42 an jedem Ende des Gehäuses 38 befestigt. Diese Schrauben dienen ebenfalls als Befestigungsschrauben für die Verbindungsplatten 22-32.

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Da eines der Probleme bei einem seetüchtigen Schiff die durch Seewasser erzeugte Korrosion ist, sind Dichtungen vorgesehen, um die Stoßverbindungsstellen des Kurbeltriebes gegen das Eintreten von Seewasser zu schützen. Die Endverschlußkappen 41 ί weisen einen Flansch 43 auf, der ein konisches Ende hat, welches sich in eine nach außen sich verbreiternde, ringförmige Mündung 44 des benachbarten Endes des Halterungsbügels 24-34 hinein erstreckt. In diesen Halterungsbügel 24-34 erstreckt sich auch der Endteil der Gelenkachse 23-33 hinein, und dieser Endteil der Achse ist mittels einer Keilverzahnung verkeilt. Innerhalb des Flansches 43 und der Mündung 44 ist um die Gelenkachse herum eine ringförmige Fettkammer 47 vorgesehen. Diese Fettkammer ist von der Außenseite an der Verbindungsstelle zwischen dem Ende des Flansches 43 und der Mündung 44 durch eine Dichtung 48 abgeschlossen. Eine andere Schmiermitteldichtung 49 ist am äußeren Ende montiert, um die Keilverbindung zwischen ao der Welle und dem Halterungsbügel zu schützen. Eine unerwünschte Endverschiebung der Gelenkachsen gegenüber den Halterungen 24-34 wird durch SchraubenSO verhindert.

Ein wesentlicher Vorteil dieses Aufbaues besteht »5 darin, daß Drehverbindungsstellen und flexible Schläuche in den hydraulischen Leitungen fortfallen, weiche die Drehkolbenmotoren speisen, wobei feste hydraulische Leitungen unmittelbar an den Enden der Gelenkachsen eingeführt werden können und 3« wobei diese hydraulischen Leitungen über die Drehkolbenmotorgehäuse weiterhin geführt werden können. Zu diesem Zweck sind die Gelenkachsen 23-33 des Kurbeltriebes 19 derart ausgebildet, daß eine hydraulische Leitung vorgesehen ist, die mit dem äußeren Ende einer Bohrung 52 verbunden ist, weiche sich axial in diese Welle von einem Ende aus hinein erstreckt. Am gegenüberliegenden Ende der gleichen Gelenkachse ist eine weitere hydraulische Leitung mit dem äußeren Ende einer langgestreckten Bohrung 54 verbunden. Die Bohrungen 52 und 54 stehen mit den Arbeitskammern der Drehkolbenmotoren in Verbindung, und zwar über Bohrungen 55 und 57, die sich quer durch die Gelenkachsen hindurch erstrecken. Im vorliegenden Fall steht der innere Endteil der Bohrung 52 mit der Bohrung 55 über ein Ventil 58 in Verbindung, welches an der Schnittstelle der Bohrungen montiert ist und welches vorzugsweise eine einstellbare öffnung hat. obwohl unter anderen Umständen dieses Ventil ein Nadelventil sein kann.

Ein Druckmittel wird in die beiden Arbeitskammern eingeführt, mit denen die Querbohrung 55 in Verbindung steht. Gleichzeitig wird Druckmittel aus den beiden Arbeitskammern abgeführt, in die die Querbohrung 57 einmündet. Das Druckmittel wird durch diese Querbohrung abgeführt, und zwar durch die Bohrung 54 hindurch, und zwar über eine exzentrisch angeordnete, im allgemeinen sich axial erstreckende Bohrung 59, ein Rückschlagventil 60 und eine öffnung 61.

Um den Drehkolbenmotor in der umgekehrten Richtung anzutreiben, wird Druckmittel über die Bohrung 54 zugeführt. Dadurch wird das Rückschlagventil 60 geschlossen, und es wird ein Steuerventil 62 geöffnet, welches in einem Kanal 63 montiert ist, der zur Bohrung 59 hinter dem Rückschlagventil 60 führt. Dadurch werden nun die Arbeitskammern

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unter Druck gesetzt, zu denen die Querbohrung 57 führt. Gleichzeitig treibt der Druck, der durch eine Verbindungsbohrung 64 hindurchdrückt, ein Kolbenventil 65 vom Boden einer Blindbohrung 66 in eine Schließstellung gegenüber dem Ventil 58, wodurch die Druckflüssigkeit aus den Arbeitskammern, zu denen die QuerbohrungSS führt, gezwungen wird, durch eine axiale Bohrung 67 hindurch auszutreten, die von der QuerbohrungSS fortführt und die an einem einstellbaren Rückschlagventil 68 vorbeiführt. Die Druckflüssigkeit kann dann über einen Querkanal 69 in die Bohrung 52 geleitet werden, wobei diese Bohrung 52 nunmehr die Niederdruckseite des Systems ist.

Es können Querverbindungskanäle durch die Gehäuse der Drehkolbenmotoren vorgesehen sein, und es können Leitungen 70 und 71 vorgesehen sein. Diese Leitungen führen durch die Endverschlüsse 41 der Drehkolbenmotoren hindurch. Falls gewünscht, können diese Leitungen auch unmittelbar durch die Gehäuse 38 hindurchgeführt werden.

Eine der Leitungen 70 und 71 verbindet die entsprechenden Arbeitskammern der DrehkoIbenmotorcn kreuzweise durch die entsprechenden Gelenkachsen hindurch, während die andere dieser Leitungen die verbleibenden kreuzweise verbundenen Sätze von Arbeitskammern verbindet. Auf diese Weise können beide Drehkolbenmotoren durch die gleiche Druckmittelquelle angetrieben werden.

Um zu verhindern, daß Druckmittel aus den Drehkolben motoren nach außen austritt, ist ein spezielles Dichtungssystem vorgesehen. JederDrehkoIbenmotor weist einen Hochdruckdichtungsring 72 zwischen der Innenfläche einer jeden Endverschlußkappe 41 und der Gelenkachse auf, und hierdurch wird eine erste Sperre gegen ein Austreten von Druckmittel aus den Arbeitskammern gebildet. Eine zweite Sperre wird zwischen den gegenüberliegenden Zylinderoberflächen der Gelenkachse und des Verschlusses 41 gebildet, und zwar außerhalb der Hochdruckdichtung 72, jedoch dieser benachbart. Diese Sperre weist in jedem Fall einen axialen Abstand von den Dichtungsringen 73 auf, wobei eine SammeInut 74 zwischen diesen Dichtungen angeordnet ist. Die Dichtungen 73 und 74 sind im Verschluß 41 vorgesehen.

In den Bereich zwischen die zweiten Dichtungen 73 hindurchgesickertes Druckmittel wird /ur Niederdruckseite des Systems hin abgegeben Zu diesem Zweck weisen die Druckmittelmotoren einen mit Rückschlagventil versehenen Kanal 75 auf, der mit jeder der SanuneInuten 74 und den Kanälen 61 und 69 in Verbindung steht, die zu den Bohrungen 54 und 52 führen. Durch diese Anordnung schließt sich das Rückschlagventil in den Kanälen 75 gegen den Druck, der die Drehkolbenmotoren betätigt. Dieses Ventil öffnet sich jedoch, wenn auf der entsprechenden Seite dieses Ventils ein Niederdruck herrscht Auf diese Weise wählt das Rückschlagventilsystem immer die entsprechende Niederdruckseite aus.

Um den Abzug von jedem Ende der zweiten Dichtung auszugleichen, ist ein System von Verbindungsleitungen vorgesehen, welches eine Leitung 77 aufweist, die Abzweigungen 78 an ihren gegenüberliegenden Enden hat. Diese führen zu den Endverschlüssen 71 und sind mit den Sammelnuten 74 verbunden. Dadurch stehen alle Sammelnuten 74 zu allen Zeiten mit der Niederdruckseite des Systems in Verbindung.

Claims

Um eine Übersteigerung des Kurbeltriebes zu verhindern, können mechanische Begrenzungsanschläge 79 vorgesehen sein, die starr von den Halterungsbügeln 24-34 getragen werden. Weiterhin sind gegenüberliegende Endanschläge vorgesehen, die fest an S den Endverschlüssen 41 angeordnet sind. Hierdurch wird jeder Drehkolbenmotor auf einen Bewegungshub von 90° beschränkt, und zwar bei einem Gesamtbewegungshub von 180° des ganzen Kurbeltriebes in der Öffnungsrichtung. Patentansprüche:

1. Hydraulisch betätigter Kurbeltrieb, insbesondere zum Betätigen von Lukendeckeln mit zwei Gelenkachsen, die in starr an zu betätigenden Anlageteilen befestigten Halterungen ange-

ordnet sind, durch einen starren Hebel miteinander verbunden sind und in allen Drehlagen relativ zueinander festliegen, gekennzeichnet durch die Kombination folgender an sich bekannter Merkmale, daß beide Gelenkachsen (23, 33) getrennt hydraulisch betätigt sind und daß zum Betätigen ein Drehkolbenmotor (21) vorgesehen ist.

2. Kurbeltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuse (21-31) der beiden Drehkolbenmotoren starr miteinander verbunden sind.

3. Kurbeltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkachsen (33') der beiden Drehkolbenmotoren starr miteinander verbunden sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen