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Hubboden für Badebecken Die Erfindung betrifft einen Hubboden für
Badebecken mit einer in verschiedenen Höhenlagen arretierbaren Plattform, an der
von einer gemeinsamen Kraftquelle durch Uebertraguiigsmittel antreibbare, je mit
einer an einer Beckenwand befestigten vertikalen Zahnschiene kämmende Zahnräder
gelagert sind.
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In Badebecken, insbesondere in Schwimmbecken, werden seit einiger
Zeit Hubböden vorgesehen Die benützbare Wassertiefe kann so durch Höhenverstellung
des Hubbodens auf den momentanen Verwendungszweck des Beckens eingestellt werden,
z.B. für den Schwimmunterricht bei Kindern oder
für die einer Behrlndlung
von bestimmten Benützergruppen geeignetc Tiefe. Es ist also nicht mehr für jeden
Zweck ein besonderes Becken erforderlich. 1'rotzdan kann ein solches Becken eine
nutzbare Maximaltiefe aufweisen, die es auch für normales Schwimmen und Wettbewerbe
nutzen lässt. Ein solcher Hubboden kann sowohl das ganze Becken erfassen, als auch
auf einen Teil des Beckens beschränkt sein. Im zweiten Fall ist zur Erzielung eines
Uebergangs eine sogenannte Schürze vorgesehen, deren eine Kante am Hubboden gelenkig
befestigt ist, während die andere am Beckenboden aufliegt und je nach der fLubbodenstcllung
eine mehr oder weniger geneigte Ebene bildet. Die nachstehenden Ausführungen haben
für beide Hubbodenarten gleichermassen Gültigkeit.
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Es ist eine Hubbodenkonstruktion für Badebecken, wie Schwimmbecken,
bekannt, bei der das Prinzip des hydraulischen Einsäulenliftes angewendet wird.
Die von einer zentralen Hydrauliksäule getragene Plattform muss naturgemäss sehr
verwindungsstelf und daher oft auch schwer ausgebildet sein. Es sind vom Antrieb
unabhängige Verriegelungsmittel erforderlich, die ein Verkanten der Plattform im
Gebrauch verhindern, und die in der Regel auch hydraulisch betätigt werden. Es muss
ein den Beckenboden durchsetzender tiefer Schacht für den Hydraulikzylinder
vorgesehen
werden, was die Baukosten erhöht und die erforderliche Bauhöhe der Badeanlage ungünstig
beeinflussen kann.
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Man hat auch schon vorgeschlagen, mehrere Hydrauliksäulen anstelle
einer Zentralsäule vorzuschen, wodurch die Anzahl Schächte gesteigert und zusätzlich
der Gleichlauf ungünstig beeinflusst wird. Die übrigen Schwierigkeiten bleiben wie
beim Einsäulenlift unverändert.
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Auch beim Ersatz der Hydraulik säulen durch Pncumatiksäulen ändert
sich an diesen Problemen nichts Wesentliches.
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Es ist auch vorgeschlagen worden, das Prinzip des Viersäulen-Seilzugliftes
anzuwenden. Die Plattform hängt an Seilen, die über obere, oft den Beckenrand überragende
oder in Durchbrüchen der Beckenwand untergebrachte Umlenkrollen laufen und durch
seitlich des Beckens angeordnete Schraubenspindeln bewegt werden. Es sind erhebliche
Gleichlaufschwierigkeiten vorhanden.
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Ferner ist ein Hubboden bekannt, welcher auf Scheren-Die beinen am
Beckenboden abgestützt ist scheren werden durch Schraubenspindein verstellt, die
von einem Hydromotor getrieben werden. Hier sind Dichtigkeitsprobleme und Schmiermittelfragen
kaum zu lösen.
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Weiterhin ist vorgeschlagen worden, die Plattform an ihren Rändern
mit Zahnrädern zu versehen, die von einem Hydromotor gemeinsam angetrieben werden.
Diese Zahnräder laufen in an den Beckenwandungen angebrachten vertikalen Zahnschienen.
Zur Arretierung sind hydrauljsch bediente Einzelvorrichtungen pro Zahnschiene vorgesehen.
Es sind wieder die von der Hydraulik stammenden Schwierigkeiten hinsichtlich Dichtigkeit,
sowie Schmiermittelprobleme vorhanden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Hubboden zu schaffen,
der diese Nachteile nicht aufweist.
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Insbesondere soll es möglich sein, die Höhenverstellung mit gutem
Gleichlauf, d. h. ohne Verkanten der Plattform, durchzuführen, die Dichtigkeits-
und Schmiermittelprobleme zu vermeiden und die Arretierung auf einfac>e und sichere
Weise zu bewältigen.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Hubboden der eingangs genannten
Art erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass als gemeinsame Kraftquelle wenigstens
ein liegender Pneumatikzylinder an der mit Schwimmkörpern versehenen Plattform vorhanden
ist.
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Dadurch, dass die Plattform mit Schwimmkörpern versehen ist, kann
sie auftriebsmässig so ausbalanciert werden, dass sie in Wasser getaucht praktisch
gewichtslos wirkt, oder bevorzugterweise nur einen Bruchteil ihres realen Gewichtes
hat. Hierdurch ist es möglich, sowohl die PlattformkonsLruktion eich und relativ
"leicht" zu gestalten, weil man die Schwimmkörper zur günstigen Lastaufnahme verteilen
kann, als auch den Antrieb verhältnismässig schwach und einfach auszulegen, weil
ja nur ein kleiner Gewichtsanteil des realen Plattformgewichtes im Wasser gehoben
oder gesenkt werden braucht.
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Der Leichtbau der Plattform und des Antriebs kann auch insofern günstig
sein, als keine grossen Drucke an Lagerstellen und Führungen auftreten und daher
die Schmierung so ausgelegt werden kann, dass sie durch entsprechende fett- und
oelfreie Teile und unter Verwendung des Wassers im Becken als Schmiermittel erfolgen
kann.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Verriegelung
so ausgebildet, dass mit wenigstens einem Teil der genannten Zahnräder getrieblich
verbunden mindestens ein Klinkengesperre vorgesehen ist, das zwar die Aufwärtsbewegung
der Plattform frei ermöglicht, dagegen durch die in das Klinkenrad (vorzugsweise
durch Federdruck) einrastende Klinke eine Abwärtsbewegung verhindert. Dabei ist
natürlich von Bedeutung, dass das wirksame und vom Auftrieb nicht kompensierte Restgewicht
der Plattform so bemessen werden kann, dass ein ungcwolltes Steigen der Plattform
unterbunden werden kann. Die Arretierung kann zum Absenken der Plattform gelöst
werden, wobei vorzugsweise eine pneumatische Löseeinheit Anwendung finden kann,
die mehrere Klinken gleichzeitig zu lösen gestattet. Bevorzugterweise kann ein Hebelwerk
mit einer Gummi-Iiuftfeder als Kraftquelle diesem Zweck dienen, wodurch wieder Dichtigkeitsprobleme
und Schmiermittelfragen vermieden werden können.
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Es kann ein doppeltwirkender Pneumatikzylinder als gemeinsame Kraftquelle
verwendet werden, der eine Zahnstange verschiebt, die mit einem Zahnrad von Getriebemitteln
für den Antrieb der mit den Zahnschienen kämmenden Zahnräder in Eingriff steht.
Vorteilhafter ist es, zwei
einfach wirkende Zylinder so anzuordnen,
dass sie entgegengesetzt auf die Zahnstange wirken, weil jeder Zylinder seiner Aufgabe
entsprechend dimensioniert werden kann.
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Die Schwimmkörper werden vorzugsweise dadurch vorgesehen, dass wenigstens
ein Teil eines Traggerüstes der Plattform aus entsprechend geschlossenen Hohlkörpern,
insbesondere Rohren, aufgebaut wird, wobei das Anbringen von geeigneten Ventilen
und/oder anderen verschliessbaren Oeffnungen es gestattet, die Schwimmkörper mehr
oder weniger mit Balast zu füllen, um die Plattform auszubalancieren.
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Während es bevorzugt ist, die Tragkonstruktion der Plattform, die
Antriebsmittel, wie Wellen und Zahnräder, die Zahnschienen und alle übrigen vorteilhaft
aus Metall bestehenden Teile aus geeignetem rostfreien Stahl herzustellen, obschon
auch andere entsprechend korrosionssichere Materialien in Frage kämen, wird eine
Beplankung aus besonderen Kunststoffelementen bevorzugt, die vorteilhaft armiert
sind.
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Die Erfindung sol nachstehend anhand der schematischen Zeichnung
beispielsweise näher erläutert werden. Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt
durch ein mit einem Hubboden ausgestattetes Becken, Fig. 2 eine Unteransicht des
Hubbodens nach Linie II - II in Fig. 1 gesehen, Fig. 3 einen vergrösserten Schnitt
nach Linie III - III in Fig. 2 durch die als Kraftquelle dienenden Pneumatikzylinder,
teilweise gebrochen, Fig. 4 als vergrössertes Detail IV aus Fig. 2 ein Zahnradgetriebe
mit Klinkengesperre, geschnitten nach Linie IV - IV in Fig. 5, Fig. 5 einen Schnitt
durch das Zahnradgetriebe nach Linie V - V in Fig. 4, Fig. 6 das vergrösserte Detail
VI aus Fig. 2, und Fig. 7 eine vergrösserte teilweise phantomartige und teilweise
gebrochene Schaubilddarstellung der Durchführung der Luftrohre und des Schaltgestänges,
wie sie bei VII in Fig. 1 vorgesehen ist.
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Es sei vorausgeschickt, dass die Massstäbe der verschiedenen Vergrösserungen
voneinander abweichen. Die Proportionen sind dabei rein nach Anschaulichkeitsgesichtspunkten
gewählt. Alle für das Verständnis unnötigen Teile, wie Schrauben, Lager und dergleichen,
sind meist
weggelassen worden.
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Im vorliegenden Falle reicht die Plattform 1 so nahe an die Wände
2' des Beckens 2 heran, dass dazwischen nur ein so grosser Spalt 3 verbleibt, dass
beim Verstellen der Plattform 1 das im Becken 2 befindliche Wasser (nicht gezeichnet)
genügend leicht durchtreten kann.
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Die Plattform 1 hat ein Traggerüst 4 aus zwei geschlossenen Iängsrohren
4' und mehreren damit verschraubten. gesçhXlossMenen Querrohren 4", Auf dem Traggerwst
4 ist die als durchgehende Schicht gezeichnete Beplankung 5 aufliegend befestigt.
Die Rohre 4' und 4" sind als Schwimmkörper ausgebildet und können mehr oder weniger
mit Belast so gefüllt sein, dass die Plattform im in Wasser getauchten Zustand genügend
Restgewicht behält, um nicht aufzuschwimmen. Die Rohre 4' und 4?? sind aus rostfreiem
Stahl gefertigt. Die Beplankung 5 ist aus einer Vielzahl von armierten Kunststoffplatten
hergestellt.
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Am zentralen Querrohr 4" ist mittig eine aus zwei einfachwirkenden
Pneumatikzylindern 6' und 6" gebildete Eraftquelle 6 befestigt (vgl.auch Fig. 3).
Die gemeinsame
Kolbenstange der Zylinder 6' und 6" ist als Zahnstange
7 ausgebildet, welche mit einem Stirnzahnrad 8 der Welle 9 kämmt. In Fig. 1 ist
die Plattform 1 in ihrer höchsten Stellung, wobei der Kolben 10 des Zylinders 6'
von durch die Oeffnung 11 eingepresster Druckluft ganz nach rechts (Fig. 3) geschoben
ist, so dass sich der Kolben 12 des Zylinders 6" auch ganz rechts in Fig. 3 befindet.
Zum Absenken müsste die (noch später besprochene Arretierung) gelöst werden und
dem Zylinder 6" durch die Oeffnung 13 Druckluft zugeführt werden, während man Zylinder
6' drucklos werden liesse.
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Die von der Zahnstange 7 über Zahnrad 8 getriebene Welle 9 treibt
über zwei (an den Rohren 4t befestigte) Winkelgetriebe 14 zwei Wellen 15, deren
jede in einem von vier Getriebekästen 16 endet und darin ein Stirnzahnrad 17 trägt
(vgl. Fig. 4 und 5). Jeder Getriebekasten 16 ist an einem der Längsrohre 4' befestigt
Jedes der Zahnräder 17 kämmt einerseits mit einer in der Beckenwand 2' eingelassenen
Zahnschiene 18 und andererseits mit einem Zahnrad 19, das zusammen mit einem Klinkenrad
20 auf der im Getriebekasten 16 gelagerten Welle 21 sitzt. Eine am Getriebekasten
16 schwenkbar gelagerte Klinke 22 wird von einer (nicht gezeichneten)
Feder
gegen das Klinkenrad 20 gehalten. Die Sperrrichtung des aus Klinkenrad 20 und Klinke
22 bestehenden Gesperres ist so gewählt, das dir Plattform 1 durch ihren Antrieb
entlang der Schienen 18 frei aufwärts, nicht aber abwärts bewegt werden kann, solange
die Klinken 22 nicht besonders gelöst werden.
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Somit ergibt sich eine beim Aufwärtsbewegen der Plattform immer wirkende
Abwärts-Arretierung, die mit Ausnahme der Abhängigkeit von der Zahnung des Klinkenrades
20 und der Uebersetzung der Zahnräder 17 und 19 praktisch stufenlos ist.
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Die Zahnschiene 18 ist mit einer neben der Zahnung angeordneten U-förmigen
Rinne 18' vorsehen, in welcher eine Rolle 23 eingreift, die der Führung der Plattform
quer zur durch die Zahnräder 17 gegebenen FUhrungsrichtung dienlich ist.Die Rolle
23 ist hier am Getriebekasten 16 (Fig. 4) gelagert gezeichnet, kann aber auch direkt
am Rohr 4' befestigt sein.
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Damit die Zahnschiene 18 oberhalb des Getriebekastens 16 nicht offen
liegt, ist ein Abdeckband 24 vorgesehen (Fig. 4 und 5), welches im Bereich des oberen
Endes der Zahnschiene 18 (nicht gezeigt) anliegend befestigt ist und von da auf
den Rändern der Zahnschiene
anliegend zur Umlenkrolle 25 verläuft,
die am Getriebekasten 16 frei drehbar gelagert ist. Von da verläuft das Abdeckband
24 zu einer weiteren frei drehbaren Unlienkrolle 26 (ebenfalls am Getriebekasten
16 gelagert), von der es nach unten weiterveiläuft. Am über dem Beckenboden angeordneten
Ende trägt das Abdeckband 24 ein durch den Pfeil g angedeutetes Gewicht, so dass
es immer stramm gespannt ist.
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Zum Lösen der hinsichtlich Fig. 4 und 5 schon besprochenen Arretierung,
d.h. zum Abheben der Klinke 22 vom Klinkenrad 2O, ist die klinke 22 mit einem die
Wandungen des Getriebekastens 16 durchsetzenden und um das Abdeckband 24 herumverlaufenden
Bügel 27 verbunden, der seinerseits mit einer Zugstange 28 (vgl. Fig. 2, 4, 5, 6)
verbunden ist. Je zwei Zugstangen 28 sind je am einen sunde einer Wippe 29 (Fig.
6) einer der beiden Löseeinheiten 30 angehängt. In der Löseeinheit 30 (vgl.
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Fig. 2 und 6) ist die Wippe 29 durch den von einer Luftfederung stammenden
Balg 31 betätigbar. Wird dem Balg 31 durch Stutzen 32 Druckluft zugeführt, so werden
über das genannte Gestänge die Klinken 22 der zugehörigen Gesperre gelöst. Wird
der Balg 31 drucklos, so rasten die Klinken wieder ein.
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Die Druckluftleitungen, welche zur Betätigung der Zylinder 6', 6"
und der Balge 31 führen, sind aus Uebersichtsgründen in Fig. 1 und 2 nicht näher
dargestellt.
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Nur ein alle Leitungen enthaltender Strang 33 ist in Fig.l angegeben,
der an der Plattform 1 und bei der Beckenwand-Durchführung 34 entsprechend verzweigt
ist. Die Durchführung 34 ist in Fig. 7 strichpunktiert als Quader angedeutet, welcher
vier Rohre 35 für die Durchführung von Druckluft (eines als Reserve, zwei für die
Zylinder 6' und 6" und eines gemeinsam für die Balge 31) und eine Stopfbüchse (nicht
gezeichnet) für den Durchtritt der Schaltwelle 36 aufweist. Die Schaltwelle 36 trägt
im Becken 2 einen Kniehebel 37, dessen oberes Ende an der Plattform 1 angelenkt
ist, so dass jede Höhenbewegung der Plattform 1 eine Drehung der Schaltwelle 36
hervorruft. Der auf dem ausserhalb des Beckens 2 im Schacht 37 (Fig. 1 und 2) auf
der Schaltwelle 36 angebrachte Schalthebel 38 bestreicht dabei einen segmentartigen
Weg über der Schaltplatte 39, wodurch er verschiedene Endschalter (nicht bezeichnet)
nacheinander betätigen kann. Dies kann der Bestimmung einer vorwählbaren Höhe (ähnlich
wie bei einem Lift) dienen. Die zugehörigen elektrischen und elektropneumatischen
Schaltteile sind in den in Fig. 1 angedeuteten Schaltkästen 40 im Schacht 37 untergebracht.
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Daneben ist im Schacht 37 die Drucklufterzeugungsanlage 41 angeordnet.
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Wenn davon ausgegangen werden darf, dass das Becken 1 und/oder der
Schacht 37 dichte Wandungen hat, so ist auch kein Eindringen von Wasser in den Schacht
37 zu befürchten, weil die einzige von bewegten Teilen durchsetzte Dichtung die
Stopfbüchse um die wenig und langsam bewegte Schaltwelle 36 ist, die wirkungsgemäss
leicht dicht zu halten ist.
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Alle Lager und übrigen Getriebeteile des gezeichneten Hubbodens sind
offen und dem Wasser als Schmiermittel zugänglich. Mit Ausnahme von Kunststoff sind
alle Teile des Antriebs aus korrosionsfestem Metall, insbesondere rostfreiem Stahl
gefertigt.