DE3102832C2

DE3102832C2 - Dichtungsanordnung für plattenförmige Verschlußelemente

Info

Publication number: DE3102832C2
Application number: DE19813102832
Authority: DE
Inventors: Fred Ing.(grad.) 2800 Bremen Nehl
Original assignee: MACOR Marine Systems International GmbH, 2800 Bremen
Current assignee: Macor Marine Systems International GmbH
Priority date: 1980-02-02
Filing date: 1981-01-29
Publication date: 1992-12-10
Also published as: DE3102832A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung für plattenförmige Verschlußelemente, insbesondere Lukendeckel, mit flexiblen Hohlprofilen als Dichtungselemente, die nach außen abgeschlossen und mit Einlaßventilen versehen sind. Die Dichtungsanordnung ist dabei mit einer Ventilanordnung versehen, mit der der Gasdruck im Inneren des Hohlprofils unter den Atmosphärendruck absenkbar und auf dem eingestellten Unterdruck haltbar ist. Das Hohlprofil ist dabei so ausgebildet, daß es unter einem dem Atmosphärendruck entsprechenden Innendruck den gewünschten Dichtungsdruck aufbringt. Beim Anlegen von Vakuum fällt das Hohlprofil in sich zusammen und kommt damit außer Kontakt mit der zugehörigen Dichtfläche. Im Betrieb wird der Dichtungsdruck durch Eigenspannung des Hohlprofils aufgebracht. Ein Undichtwerden der Hohlprofile oder der Ventilanordnung beeinträchtigt damit die Dichtungswirkung nicht.

Description

Die Erfindung betrifft eine Dichtung für einen Schiffslukendeckel mit einem gummielastischen Hohlprofil, das in einem im wesentlichen U-förmigen Stützprofil gehalten ist und das durch Be- bzw. Entlüften seines abgeschlossenen Innenraums aus einer konkaven Öffnungsstellung in eine konvexe Dichtstellung verformbar ist, wobei das Hohlprofil einen im Stützprofil angeordneten, ebenfalls im wesentlichen U-förmigen Sockel hat.
Es ist eine Dichtung der genannten Art bekannt, bei der das Hohlprofil als aufblasbarer Schlauch ausgebildet ist. Das Hohlprofil wird in der Schließstellung der Lukendeckel aufgeblasen, wobei es sich unter einer dem inneren Überdruck entsprechenden Vorspannung gegen die jeweilige Anlagefläche anlegt. Um das relativ dünnwandige Hohlprofil nach Ablassen des Überdrucks beim Hantieren mit den Lukendeckeln zu schützen, ist es dabei weiter bekannt, das Hohlprofil so auszubilden, daß es sich im drucklosen Zustand ganz oder teilweise einstülpt, so daß es geschützt innerhalb des Stützsockels liegt (DE-OS 14 75 769). Eine solche Dichtung hat den entscheidenden Nachteil, daß ein Leck im Hohlprofil oder Undichtigkeiten des Einlaßventils die gesamte Dichtungsanordnung unwirksam machen. Sie ist daher dort nicht anwendbar, wo die Gefahr besteht, daß das Hohlprofil bzw. die Ventile beschädigt werden, und wo durch Beschädigung der Dichtung ein erhöhtes Sicherheitsrisiko auftritt, wie dies bei Lukendeckeln auf Schiffen der Fall ist.
Es ist weiter eine Dichtung der genannten Art bekannt (DE-OS 22 00 288), bei der in den Hohlprofilen Gas, insbesondere Luft unter Atmosphärendruck eingeschlossen ist. Bei derartigen Dichtungsanordnungen wirkt das Hohlprofil ähnlich wie ein übliches Dichtungsprofil aus Moosgummi. Die Dichtungsanordnung hat jedoch eine erhöhte Elastizität senkrecht zur Dichtungsrichtung. Bei Verschiebungen des Verschlußelementes innerhalb oder auf der zu verschließenden Öffnung oder relativ zu benachbarten Verschlußelementen wird die Dichtwirkung dadurch aufrechterhalten, daß die eingeschlossene Luft aus den Bereichen, in denen sich der Abstand zur Gegenfläche verringert, verdrängt wird und in anderen Abschnitten dann im Wege des inneren Druckausgleichs zu einer Expansion des Hohlprofils führt, durch die auch eine Abstandsvergrößerung überbrückbar ist. Auch eine solche Dichtungsanordnung hat zu ihrer Wirksamkeit zur Voraussetzung, daß das Hohlprofil bzw. dessen Ventilanordnung dicht ist. Bei einer in der Ebene des Verschlußelements wirkenden Dichtung kann weiter der Anpreßdruck der Dichtung gegenüber der angrenzenden Leibung der Öffnung nur so groß gewählt werden, daß das Verschlußelement mit der Dichtung noch quer zur Dichtfläche einführbar ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Dichtung für Lukendeckel zu schaffen, deren Dichtwirkung auch unter den Bedingungen des Schiffsbetriebs selbst dann erhalten bleibt, wenn das Hohlprofil oder die dessen Be- bzw. Entlüften bewirkende Vorrichtung undicht wird.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die beidseitig an den Sockel anschließenden und außerhalb des Stützprofils vorgesehenen Bereiche, die - in der Dichtstellung des Hohlprofils - konvergierend in einen gemeinsamen, etwa in der Profilmittellinie liegenden Dichtungsanlageabschnitt übergehen, dünnwandiger als der Sockel sind und Scharnierleisten für das Einfallen des Hohlprofils in die Öffnungsstellung bilden, und daß der Innenraum des Hohlprofils in der Öffnungsstellung unter Unterdruck gegenüber dem Atmosphärendruck steht.
Auf diese Weise dichtet das Hohlprofil in einem Eigenspannungszustand. Dabei verleiht ihm seine Querschnittsform ein hohes Widerstandsmoment in der Dichtrichtung: In dieser Richtung auf das Hohlprofil wirkende Kräfte werden von den satteldachförmigen Profilbereichen in deren Ebene ohne Einknicken in den Sockel geleitet, und der relativ schmale Dichtungsanlageabschnitt liegt unter entsprechend hoher Flächenpressung an der Gegenfläche an. Wenn hingegen zum Öffnen des Lukendeckels das Hohlprofil evakuiert wird, wirkt der Außenluftdruck senkrecht auf jene Profilbereiche und bringt das Hohlprofil mit deutlich geringerem Kraftaufwand zum Einfallen, wobei der Dichtungsanlageabschnitt von der Gegenfläche abgehoben und in den vom Stützprofil geschützten Sockel zurückgezogen wird. In der Dichtungsstellung liegt das Hohlprofil also mit relativ großer von seinen Eigenspannungen erzeugter Dichtkraft und entsprechend hoher Flächenpressung an der Gegenfläche an, kann aber mit relativ geringem Unterdruck geöffnet werden und führt dabei - wegen der Scharnierfunktion der erwähnten Profilbereiche - einen großen Öffnungshub aus.
Aus der US-PS 29 08 948 war es zwar bekannt, eine Automobiltür mit einer Dichtung zu versehen, welche aus einem umlaufenden Hohlprofil besteht, das unter innerem Atmosphärendruck dichtet und zum Öffnen der Tür evakuiert wird. Dabei ist ein Pneumatikzylinder mit der Türmechanik so gekoppelt, daß beim Öffnen der Tür die Evakuierung des Hohlprofils beginnt. Auf andere Anwendungsgebiete ist dort nicht hingewiesen.
Zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Dichtung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht und im nachstehenden im einzelnen anhand der Zeichnung beschrieben, welche mit ausgezogenen Linien das Hohlprofil in der Dichtstellung und gestrichelt in der Öffnungsstellung zeigt.
Die Zeichnung zeigt das Hohlprofil 160 der Dichtung im Querschnitt. Es weist einen im wesentlichen U-förmigen dickwandigen Sockel 162 auf, an dessen Schenkelenden sich Bereiche 164 von geringerer Wandstärke anschließen. Diese Bereiche 164 bilden Biegestellen nach Art von Scharnierleisten, wie aus dem gestrichelt gezeichneten Querschnitt des infolge Evakuierung eingefallenen Hohlprofils 160 deutlich wird.
Die dünnerwandigen Bereiche 164 des Hohlprofils 160 konvergieren im belüfteten Ruhe- und zugleich Dichtzustand zur Gegenfläche hin, die hier lediglich durch eine Linie 161 angedeutet ist. Diese Satteldach- oder Dreiecksausbildung des Hohlprofils 160 läßt Dichtungskräfte, welche im wesentlichen in oder parallel zu der Mittellinie 165 verlaufen (mit ihren entsprechenden Komponenten) in den Ebenen der Bereiche 164 wirksam werden und ohne die Abdichtung beeinträchtigende Formveränderung des Hohlprofils 160 in dessen U-förmigen Sockel 162 übergehen.
Die Eigensteifigkeit des Sockels (gegenüber den senkrecht zur Mittellinie 165 verlaufenden Komponenten der vorerwähnten Dichtkräfte) wird durch ein - ebenfalls im wesentlichen U-förmiges - Stützprofil 172 noch erhöht. Das Stützprofil 172 ist im Schenkelbereich mit innenseitigen Ausnehmungen oder Hinterschneidungen 174 versehen, in welche Längsleisten 170 am Sockel 162 des Hohlprofils 160 eingreifen, wodurch das Hohlprofil 160 im Stützprofil 172 gehalten wird. An den Außenseiten der Schenkel des Sockels 162 des Hohlprofils 160 sind außerdem übliche Dichtungsrippen 176 vorgesehen.
Dem Sockel 162 gegenüber gehen die dünnerwandigen Bereiche 164 im Bereich der Mittellinie 165 in einen Dichtungsanlageabschnitt 166 über, welcher verdickt ausgebildet und eine konvexe, die Außenseiten der Bereiche 164 glatt fortsetzende Krümmung hat. Auf dieser Außenseite des Dichtungsanlageabschnitts 166 können sich in Längsrichtung des Hohlprofils 160 erstreckende Dichtungsrippen (nicht dargestellt) vorgesehen sein. Innenseitig ist der Dichtungsanlageabschnitt 166 mit einer nach innen gerichteten Krümmung 168 versehen.
Ein Vergleich der mit ausgezogenen Linien dargestellten Stellung des Hohlprofils 160, welche dieses im dichtenden (belüfteten) Zustand einnimmt, mit der gestrichelt angedeuteten Relativstellung der Bereiche 164 und des Dichtungsanlageabschnitts 166 im (evakuierten) Öffnungszustand des Hohlprofils 160 macht den großen Hub deutlich, den die Außenseite des Dichtungsanlageabschnitts 166 zwischen der Dichtstellung und der Öffnungsstellung ausführt. Ferner ist erkennbar, daß die in der Dichtstellung aus dem Stützprofil 172 herausragenden Abschnitte des Hohlprofils 160 in der Öffnungsstellung zurückgezogen und weitgehend durch das Stützprofil 172 gegen mechanische Beschädigung beim Hantieren mit dem Lukendeckel geschützt sind.
Anstelle der in der Zeichnung dargestellten Klemm- oder Rasthalterung des Hohlprofils 160 im Stützprofil 172 können in den Bodenabschnitt des Sockels 162 Befestigungsmittel vulkanisiert sein, mit denen das Hohlprofil 160 am Steg des Stützprofils 172 befestigbar ist. Ferner kann das Hohlprofil 160 mit Armierungen versehen sein, die es in Richtung auf die Dichtungsanlage, d. h. zur Gegenfläche 161 hin vorspannen. Ebensowenig wie diese Maßnahmen sind in der Zeichnung die Ventile dargestellt, welche den Boden des Sockels 162 durchsetzen, und mit deren Hilfe der Innenraum des Hohlprofils 160 evakuierbar bzw. belüftbar sowie vorzugsweise auch im belüfteten Zustand abschließbar ist. Die in der Zeichnung durch die Linie 161 nur schematisch angegebene Dichtungs-Gegenfläche (beispielsweise eine vom Lukendeckel zu verschließende Schiffluke) kann aus einer spiegelbildlich angeordneten gleich- oder andersartigen (Moosgummiprofil) Dichtung gebildet sein. In jedem Falle kann die Gegenfläche glatt, aber auch dann, wenn es sich um eine feste Gegenfläche handelt, mit einer Dichtungsrippe versehen sein.

Claims

1. Dichtung für einen Schiffslukendeckel mit einem gummielastischen Hohlprofil, das in einem im wesentlichen U-förmigen Stützprofil gehalten ist und das durch Be- bzw. Entlüften seines abgeschlossenen Innenraums aus einer konkaven Öffnungsstellung in eine konvexe Dichtstellung verformbar ist, wobei das Hohlprofil einen im Stützprofil angeordneten, ebenfalls im wesentlichen U-förmigen Sockel hat, dadurch gekennzeichnet, daß die beidseitig an den Sockel (162) anschließenden und außerhalb des Stützprofils vorgesehenen Bereiche (164), die - in der Dichtstellung des Hohlprofils (160) - konvergierend in einen gemeinsamen, etwa in der Profilmittellinie liegenden Dichtungsanlageabschnitt (166) übergehen, dünnwandiger als der Sockel sind und Scharnierleisten für das Einfallen des Hohlprofils (160) in die Öffnungsstellung bilden, und daß der Innenraum des Hohlprofils in der Öffnungsstellung unter Unterdruck gegenüber dem Atmosphärendruck steht.

2. Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsanlageabschnitt (166) verdickt ausgebildet ist.

3. Dichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsanlageabschnitt (166) im Anschluß an die dünnerwandigen Bereiche (164) nach außen gewölbt ist.

4. Dichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungshohlprofil (160) im Bereich des verdickten Dichtungsanlageabschnitts (166) auf seiner Innenseite nach innengewölbt ist.

5. Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Außenseiten der Schenkel des U-förmigen Sockels (162) Klemmleisten (170) vorgesehen sind.

6. Dichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Außenseiten der Schenkel des U-förmigen Sockels (162) sich in Längsrichtung des Hohlprofils erstreckende Dichtungsrippen (176) vorgesehen sind.

7. Dichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Boden des Hohlprofils (160) Befestigungsmittel für die Festlegung des Hohlprofils in/an seiner Halterung an- bzw. einvulkanisiert sind.

8. Dichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Hohlprofil (160) mit einer Bewehrungseinlage versehen ist, welche den Dichtungsanlageabschnitt (166) von dem im Stützprofil (172) befestigten Sockel (162) weg vorspannt.