DE2420178A1 - Lukenverschluss, z.b. lukenverschluss mit bodentreppe - Google Patents

Description

• Lukenverschluß' z .3. Lukenverschluß mit Bodentreppe Die Erfindung bezieht sich auf einen Lukenverschluß, z.B. einen Lukenverschluß mit Bodentreppe, mit einem Lukendeckel, der gelenkig mit einer Zarge verbunden ist und an dem mindestens ein Gestänge angreift, das Zarge und Deckel miteinander verbindet und das ein federndes Glied enthält, in dem beim Absenken des Lukendeckels Arbeit gespeichert und von dem beim Anheben des Lukendeckels Arbeit geleistet wird.
• Das federnde Glied solcher Lukenverschlüsse hat die Aufgabe, das Gewicht des Lukendeckels zu kompensieren. Bei einem nach unten öffnenden Lukendeckel, z.B. der Klappe einer Bodentreppe, senkt sich beim Öffnen des Deckels dessen Schwerpunkt ab. Beim Schließen des Deckels hingegen muß der Schwerpunkt angehoben werden. Ein Lukendeckel kann ein beträchtliches Gewicht erreichen, bei einer Bodentreppe deshalb, weil die Treppe auf dem Deckel montiert ist. Beim Absenken des Schwerpunktes wird nun in dem federnden Glied Arbeit gespeichert, die sich aus der Absenkung des Schwerpunktes ergibt. Diese Arbeit wird beim Anheben des Schwerpunktes vom federnden Element wieder abgegeben, d.h. das federnde Element hilft den Schwerpunkt anheben. Hierdurch wird dieBetätigung des Lukendeckels sehr wesentlich erleichtert. Außerdem wird eine Sicherung gegen Unfälle erreicht, da das federnde Glied die Schließstellung des Lukendeckels auch noch dann aufrechterhalten kann, wenn ein Verschlußriegel nicht eingerastet ist. Diese Bemessung wird bei einem nach unten zu öffnenden Lukendeckel gewählt.
• Die Erfindung bezieht sich nicht nur auf Lukenverschlüsse mit nach unten zu öffnendem Deckel, sondern auch auf Lukenverschlüsse, bei denen der Deckel beim Öffnen angehoben wird, wie z.B. Lukenverschlüsse für Dachausstiege an Flachdächern.
• Bei einem nach oben zu öffnenden Lukendeckel wird die Bemessung so gewählt, daß die Öffnungsstellung erhalten bleibt und so ein unbeabsichtigtes Zufallen des Deckels verhindert wird.
• Bei bekannten Lukenverschlüssen der eingangs genannten Art werden als federnde Elemente Zugfedern oder Druckfedern verwendet. Wegen des beträchtlichen Arbeitsvermögens und der beträchtlichen Federkraft müssen in der Regel lange Federn aus verhältnismäßig dickem Draht verwendet werden. Das Verhältnis von Drahtdicke zu Federdurchmesser ist deshalb ungünstig, so daß häufig Federbrüche entstehen. Ein Ausweichen auf Federn mit günstigerem Verhältnis zwischen Drahtdurchmesser und Federdurchmesser ist meist nicht möglich, weil die Federn die lichte Weite des Lukendurchganges einengen und auch die mögliche Länge der Federn begrenzt ist. Verwendet werden auch in Teleskoprohren untergebrachte Druckfedern. Diese Konstruktion hat den Vorteil, daß die Feder gekapselt ist. Auch hierbei ist das Verhältnis zwischen Federdrahtdurchmesser und Federdurchmesser ungünstig. Hinzu kommt, daß die Reibung der Feder an den Innenwänden der Teleskoprohre unerwünschte Geräusche erzeugt und daß durch die Reibung ein nicht genau definierter Teil der Federarbeit verlorengeht, was ein genaues Auswiegen des Lukendeckelgewichtes unmöglich macht.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Lukenverschluß der eingangs genannten Art so auszubilden, daß das elastische Element möglichst wenig Raum benötigt und ohne nennenwerte Reibungsverluste und ohne Geräuschbildung die Vorteile einer gekapselten Druckfeder hat.
• Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß das federnde Glied eine Gasfeder mit Zylinder und Kolbenstange ist, wobei Zylinder und Kolbenstange an Angriffspunkten befestigt sind, die ihren Abstand bei Betätigung des Lukendeckels verändern.
• Gasfedern haben die Eigenschaft, daß sie bei verhältnismäßig kleinem Durchmesser eine große Arbeit speichern können. Dies ist deshalb möglich, weil das Gas stark komprimiert werden kann. Eine Gasfeder aus Zylinder und Kolbenstange ist außen vollständig glatt, so daß sie die gleichen Vorteile hat wie eine in einem Teleskoprohr gekapselte Druckfeder. Eine Gasfeder macht praktisch keine Geräusche, so daß die Nachteile gekapselter Druckfedern vermieden sind. Zwar treten in einer Gasfeder auch gewisse Reibungsverluste am Durchgang der Kolbenstange durch eine Dichtung und zwischen Kolben und Zylinderwand auf, jedoch sind diese Reibungsverluste definiert, so daß sich ein genaues Auswiegen des Deckelgewichtes erreichen läßt.
• Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung liegt das Kolbenstangenaustrittsende des Zylinders in der Schließstellung des Lukendeckels höher und in der Öffnungsstellung tiefer als das entgegengesetzte Zylinderende. Hierdurch wird erreicht, daß bei der meist vorübergehenden Öffnungsstellung die Kolbenstangendichtung benetzt und dadurch periodisch geschmiert wird, während in der meist gegebenen Schließstellung an der Dichtung keine Schmierflüssigkeit ansteht.
• Jedes Gestänge hat vorteilhafterweise zwei gelenkig miteinander verbundene Glieder, nämlich ein erstes, an der Zarge angelenktes Glied und ein zweites am Lukendeckel angelenktes Glied.
• Die Gas feder ist bei einer solchen Ausführungsform mit einem Ende, vorzugsweise einem Zylinderende, an der Zarge und mit dem entgegengesetzten Ende, vorzugsweise dem Kolbenstangenende, am ersten Glied angelenkt. Ein so ausgebildetes Gestänge hat einschließlich dem federnden Element nur drei Glieder und ist deshalb verhältnismäßig einfach. Dennoch läßt sich eine gewünschte Charakteristik des Drehmomentverlaufes erreichen.
• Einzelheiten hierzu sind in den Unteransprüchen definiert.
• Die Anlenkungspunkte der Gas feder sind vorteilhafterweise so gewählt, daß diese ihren Abstand beim Anheben des Lukendeckelschwerpunktes vergrößern. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß der volle Zylinderquerschnitt für die Unterbringung des zu komprimierenden Gases ausgenutzt wird und die Kolbenstangendurchführung nicht unter Druck steht. Dennoch ist auch eine umgekehrte Anordnung möglich, bei der die Arbeitsspeicherung während einer Verlängerung des federnden Elementes erfolgt. Hierbei steht allerdings nur der Ringraum zwischen Zylinderwand und Kolbenstange für das Gasvolumen zur Verfügung und die Kolbenstangendurchführung steht unter Druck.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Lukenverschluß mit Bodentreppe entsprechend der Linie I-I in Fig. 2 und Fig. 2 einen Querschnitt entsprechend der Linie II-II in Fig. 1.
• Der Lukenverschluß hat eine Zarge 1, einen Lukendeckel 2 und zwei Gestänge 3a und 3b, die gleich ausgebildet und spiegelbildlich zueinander angeordnet sind. Die Beschaffenheit der genannten Hauptbestandteile und ihr Zusammenwirken werden nachfolgend im einzelnen erläutert.
• Die Zarge 1 ist im wesentlichen ein rechteckiger Rahmen mit langen Seitenwänden 4 und kurzen Seitenwänden 5. Dieser Rahmen ist in einen Durchbruch 6 einer Decke 7 eingesetzt. Oberhalb der Decke 7 befindet sich z.B. ein Bodenraum 8 und unterhalb der Decke 7 ein Wohnungsflur 9.
• Der Lukendeckel 2 trägt eine zusammenschiebbare oder zusammenlegbare Bodentreppe, die durch einen strichpunktierten Rahmen 10 symbolisiert ist. Der Lukendeckel ist bei 11 an der Zarge 1 angelenkt. Es handelt sich um ein Gelenk mit ideeller Schwenkachse. Bestandteile des Gelenkes sind zwei Laschen 12 und 13, die an der Zarge und am Lukendeckel angelenkt sind. An der Zarge befindet sich zu diesem Zweck eine Beschlagplatte 14 aus Stahlblech.
• Die Beschaffenheit der Gestänge 3a und 3b soll anhand des Gestänges 3b betrachtet werden. Wie gesagt, ist das Gestänge 3a gleich ausgebildet.
• Das Gestänge 3b hat ein erstes Glied 15 und ein zweites Glied 16. Mit dem Gestänge verbunden ist eine Gasfeder 17.
• Das erste Glied 15 ist mit einem Gelenk 18 an der Beschlagplatte 14 angelenkt. In der Schließstellung des Lukendeckels 2 weist das erste Glied 15 ausgehend vom Gelenk 18 schräg nach rechts oben. Das zweite Glied 16 ist mittels eines Gelenkes 19 mit dem ersten Glied 15 gelenkig verbunden. Das zweite Glied 16 ist mittels eines Gelenkes 20 mit dem Lukendeckel über einen insgesamt mit 21 bezeichneten Bock verbunden. Der Bock 21 hat ein U-förmiges Teil 22, das mit seinem Steg an der Oberseite des Lukendeckels 2 befestigt ist, eine an den U-Schenkeln gehaltene Stange 23 und ein längs der Stange 23 verschiebbares Teil 24, an dem sich das Gelenk 20 befindet.
• Durch Verschiebung des Teiles 24 längs der Stange 23 ist eine Einstellung des Gestänges möglich. Eine weitere Einstellmöglichkeit ist durch ein zusätzliches Loch 25 im ersten Glied 15 des Gestänges gegeben.
• Die Gasfeder 17 hat einen Zylinderteil 26 und eine Kolbenstange 27. Die Kolbenstange 27 trägt einen Kolben 28, der im Zylinder 26 verschiebbar ist. Zwischen dem Kolben 28 und dem linken unteren Ende des Zylinders 26 befindet sich ein komprimiertes Gas. Der Zylinderteil 26 ist mittels eines Gelenkes 29 an der Beschlagplatte 14 angelenkt, während die Kolbenstange 27 mittels eines Gelenkes 30 an einem Ansatz 31 des ersten Gliedes 15 angelenkt ist. Das Gelenk 30 befindet sich etwa in der Mitte zwischen den Gelenken 18 und 19. Der Anlenkungspunkt 29 des Zylinders 26 befindet sich unterhalb des Anlenkungspunktes 18 des ersten Gliedes 25 und ist außerdem noch ein wenig nach rechts (in Fig. 1 gesehen) versetzt. Die Gelenke sind so bemessen, daß in der Schließstellung zwischen den Gliedern 15 und 16 ein WinkeCvorhanden ist, der kleiner ist als 0 900.
• Der Lukenverschluß arbeitet wie folgt.
• Wenn von der in Fig. 1 mit ausgezogenen Linien gezeichneten Schließstellung in die strichpunktiert gezeichnete Öffnungsstellung übergegangen wird, wird an dem dem Gelenk 11 gegenüberliegenden Ende des Lukendeckels 2 gezogen, zu welchem Zweck dort eine Öse 32 vorhanden sein kann. Hierbei muß eine gewisse Kraft aufgewendet werden, da die Kraft der Gasfeder 17 (bzw. beider Gasfedern, da ja auch am Gestänge 3a eine solche Gasfeder vorhanden ist) so groß ist, daß sie auf das Glied 17 ein so großes im Gegenuhrzeigersinn wirkendes Drehmoment ausübt, das dieses Glied den Lukendeckel über das zweite Glied 16 in der Schließstellung hält, d.h. den Lukendeckel gegen die Zargenunterseite andrückt.
• Wenn nun diese Haltekraft durch Ziehen an der Öse 32, z.B.
• mittels eines Stabes mit Haken, überwunden wird, läßt sich der Lukendeckel 2 in die strichpunktierte Stellung bringen, in der der Lukendeckel schräg nach unten geneigt ist. Die Bodentreppe 10 läßt sich dann ausziehen oder ausklappen, was in Fig. 1 dadurch angedeutet ist, daß das die Bodentreppe symbolisierende strichpunktierte Rechteck flacher und länger gezeichnet ist als bei geschlossenem Lukendeckel.
• Bei der Öffnungsbewegung wurde der Schwerpunkt abgesenkt, also Arbeit geleistet. Diese Arbeit wurde benutzt, um die Kolbenstange 27 in den Zylinder 26 einzuschieben und das im Zylinder 26 enthaltene Gas weiter zu komprimieren. Das Zusammendrücken der Gasfeder wurde dadurch bewirkt, daß der Anlenkungspunkt 30 an den Anlenkungspunkt 29 angenähert wurde.
• Dies ergibt sich aus der Kinematik des Gestänges. Gleichzeitig wurde hierbei die Wirkungslinie 33 der Gasfeder 17 sehr nahe an das Gelenk 18 herangebracht oder sogar in eine solche Lage gebracht, daß die Wirkungslinie die Achse des Gelenkes 18 schneidet.
• In dieser Situation kann die Gasfeder trotz Zunahme ihrer Kraft ein Drehmoment auf das Glied 15 nicht mehr ausüben, da ein Hebelarm nicht mehr vorhanden ist. Durch den Wegfall eines in Schließrichtung wirkenden Momentes ist die Gewähr gegeben, daß sich der Lukendeckel 2 nicht unbeabsichtigt in die Schließstellung zurückbewegt. Zwischen den Gestängegliedern 15 und 16 besteht nun ein Winke + , der größer ist als der Winkelo62 Jedoch noch kleiner als 1800. Eine Bewegung über den Totpunkt hinaus ist also nicht erfolgt.
• Wenn der Lukendeckel geschlossen werden soll, wird zunächst an seinem freien Ende, also im Bereich der Öse 32, ein Druck in Richtung Schließstellung ausgeübt. Hierdurch kommt die Wirkungslinie 33 schnell in eine solche Lage, daß die Gasfeder 17 ein im Gegenuhrzeigersinn wirkendes Drehmoment auf das Glied 15 ausübt. Bei der weiteren Aufwärtsbewegung entspannt sich die Gasfeder 17 immer mehr und hilft dadurch den Lukendeckel anheben. Schon vor Erreichen der Schließstellung wird das von der Gasfeder 17 ausgeübte Drebçment so groß, daß die Gasfeder allein ein Festhalten des Lukendeckels in der Schließstellung bewirkt, wie dies schon weiter oben erwähnt wurde.
• Die Erfindung wurde am Beispiel einer Bodentreppe beschrieben, ist jedoch auch bei anderen Lukenverschlüssen anwendbar, insbesondere auch bei Lukenverschlüssen mit nach oben öffnendem Deckel. In diesem Falle werden die Gasfedern beim Schließen des Lukendeckels gespannt und beim Öffnen des Lukendeckels entspannt. Die Kinematik ist dann so gewählt, daß in der Öffnungsstellung die Kraft der Gasfedern so grß ist, daß der Deckel nicht ungewollt zufallen kann, sondern ein gewisser Zug ausgeübt werden muß, um den Deckel in die Schließstellung zu bringen.

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Lukenverschluß, z.B. Lukenverschluß mit Bodentreppe, mit einem Lukendeckel, der gelenkig mit einer Zarge verbunden ist und an dem mindestens ein Gestänge angreift, das Zarge und Deckel miteinander verbindet und das ein federndes Glied enthält, in dem beim Absenken des Lukendeckels Arbeit gespeichert und von dem beim Anheben des Lukendeckels Arbeit geleistet wird, dadurch gekennzeichnet, daß das federnde Glied eine Gasfeder (17) mit Zylinder (26) und Kolbenstange (27) ist, wobei Zylinder (26) und Kolbenstange (27) an Angriffspunkten (29, 30) befestigt sind, die ihren Abstand bei Betätigung des Lukendeckels (2) verändern.

2. Lukenverschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kolbenstangenaustrittsende des Zylinders in der Schließstellung des Lukendeckels höher und in der Öffnungsstellung tiefer liegt als das entgegengesetzte Zylinderende.

3. Lukenverschluß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Gestänge (3a, 3b) zwei gelenkig miteinander verbundene Glieder (15, 16) aufweist, nämlich ein erstes, an der Zarge angelenktes Glied (15) und ein zweites, am Lukendeckel angelenktes Glied (16) und daß die Gasfeder (17) mit einem Ende, vorzugsweise mit einem Zylinderende, an der Zarge (1) und mit dem entgegengesetzten Ende, vorzugsweise dem Kolbenstangenende am ersten Glied (15) angelenkt ist.

4. Lukenverschluß nach Anspruch 3 mit einem nach unten zu öffnenden Lukendeckel, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Glied (15) länger ist als das zweite Glied (16) und daß in der Öffnungsstellung des Lukendec-kels (2) der Winkel zwischen den Gliedern (15, 16) kleiner als 1800 ist und daß der Anlenkungspunkt (18) des ersten Gliedes (15) an der Zarge (1) höher liegt als der Anlenkungspunkt (20) des zweiten Gliedes (16) am Lukendeckel (2), so daß sich der Winkel (n) zwischen den Gliedern (15, 16) beim uebergang in die Schließstellung des Lukendeckels verringert.

5. Lukenverschluß nach einem der Ansprüche 3 und 4 mit einem nach unten zu öffnenden Lukendeckel, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Glied (15) in der Schließstellung des Lukendeckels (2) ausgehend von seinem Anlenkungspunkt (18) an der Zarge (1) schräg nach oben gerichtet ist.

6. Lukenverschluß nach einem der Ansprüche 3 bis 5 mit einem nach unten zu öffnenden Lukendeckel, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasfeder (17) derart unterhalb des Anlenkungspunktes (18) des ersten Gestängegliedes (15) an der Zarge (1) an dieser angelenkt ist, daß sich die Wirkungslinie (33) der Gasfeder (17) mit zunehmendem Öffnungswinkel des Lukendeckels (2) immer weiter an die Drehachse (18) des ersten Gestängegliedes (15) annähert.

7. Lukenverschluß nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Anlenkungspunkt (20) des zweiten Gliedes (16) am Lukendeckel (2) relativ zum Anlenkungspunkt (18) des ersten Gliedes (15) zu Einstellzwecken verschiebbar ist.

8. Lukenverschluß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise zwei Gestänge (3a, 3b) vorgesehen sind, die jeweils nahe an zueinander parallelen Zargenwänden (4) angeordnet sind.

9. Lukenverschluß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlenkungspunkte (29, 30) der Gasfeder (17) ihren Abstand beim Anheben des Lukendeckelschwerpunktes vergrößern.