WO2016184588A1 - VORRICHTUNG ZUM ÖFFNEN UND/ODER SCHLIEßEN EINER LUKE - Google Patents

VORRICHTUNG ZUM ÖFFNEN UND/ODER SCHLIEßEN EINER LUKE Download PDF

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WO2016184588A1 PCT/EP2016/055568 EP2016055568W WO2016184588A1 WO 2016184588 A1 WO2016184588 A1 WO 2016184588A1 EP 2016055568 W EP2016055568 W EP 2016055568W WO 2016184588 A1 WO2016184588 A1 WO 2016184588A1
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ThyssenKrupp Marine Systems GmbH
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ThyssenKrupp AG
ThyssenKrupp Marine Systems GmbH
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    • E05F15/60—Power-operated mechanisms for wings using electrical actuators
    • E05F15/603—Power-operated mechanisms for wings using electrical actuators using rotary electromotors
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    • E05F15/63—Power-operated mechanisms for wings using electrical actuators using rotary electromotors for swinging wings operated by swinging arms
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    • E05Y2900/50—Application of doors, windows, wings or fittings thereof for vehicles
    • E05Y2900/514—Application of doors, windows, wings or fittings thereof for vehicles for ships

Definitions

  • the invention relates to a device for opening and / or closing a hatch.
  • Hatches for example on submarines, are well known in the prior art.
  • a hatch which serves as a rescue exit in the event of an accident and as an entrance and exit for persons who need to enter the pressure hull from the cockpit or have to stay in the cockpit.
  • the hatch closure provided with the cockpit cover is opened or closed by means of a construction consisting of a hydraulic cylinder in the outer ship and a complicated toggle mechanism.
  • Hydraulic cylinders are not absolutely tight compared to the seawater, so that the reliability of the mechanism is in need of improvement. All occurring loads are transferred to a glass fiber reinforced plastic deck and an outer skin of the submarine, because the construction is fixed to the glass fiber reinforced plastic. Due to the comparatively limited strength properties of the glass fiber reinforced plastic, the stability and thus the safety are limited.
  • the cockpit panel is not stored in the closed state, but the entire load is transmitted via the toggle on the deck and the hydraulic cylinder.
  • the hatch must withstand the load effects of flow, sea shock and shock.
  • the present invention solves the problem by a device for opening and / or closing a hatch, which is integrated into a marine structure, in particular a hatch in a cockpit area of a submarine with a pressure hull, wherein the device A primary mechanism for reversibly transferring a hatch closure between a closed state in which the hatch is closed by the hatch closure and an open state in which the hatch is open, and
  • the device comprises a coupling mechanism, wherein the coupling mechanism, a drive movement, which emanates when opening and / or closing the hatch of a mounted on a steel framework drive mechanism, successively to the primary mechanism and transmits the secondary mechanism.
  • the device according to the invention has the advantage that the drive mechanism is arranged on a steel frame of marine engineering construction, in particular on the pressure hull, and thus uses its carrying capacity to increase its own stability.
  • the hatch can be opened or closed via the coupling mechanism with a single drive mechanism on the one hand, and the locked hatch can be locked or unlocked on the other hand.
  • the drive mechanism is a hatch cover, in particular a hinged hatch cover.
  • the hatch closure is displaced by the primary mechanism for opening and closing.
  • the coupling mechanism has a freewheel.
  • the freewheel By means of the freewheel, it is advantageously possible to effect a time offset of the drive transmission to the primary mechanism and the drive transmission to the secondary mechanism and thus to ensure sequential driving of the primary mechanism and the secondary mechanism.
  • the freewheel thanks to the freewheel, it is possible to ensure that it is possible with a drive mechanism, first a release and then an opening of the closed to make a hatch.
  • the primary mechanism has a spindle gear for transmitting the drive movement to a first axis of rotation.
  • the spindle gear takes advantage of comparatively little space.
  • the spindle gear forms the central consumer of the drive movement from the drive mechanism, from which the drive movement is in turn transmitted to the primary mechanism or the secondary mechanism.
  • the translation of the spindle gear is comparatively large to choose to accommodate the high external loads can.
  • the ratio is preferably in the range from 1:10 to 1: 100, more preferably in the range from 1:25 to 1:75, most preferably in the range from 1:45 to 1:55.
  • a second axis of rotation arranged concentrically to the first axis of rotation is connected to the secondary mechanism, wherein the first axis of rotation and the second axis of rotation are configured as a coupling mechanism with freewheel.
  • the secondary mechanism has a pivotable locking bolt and / or a joint system.
  • the locking bolt can be arranged almost arbitrarily on the hatch closure, preferably as far away as possible from the primary mechanism or the spindle drive.
  • the articulation system preferably comprising the locking bolt in such a way that it can be arranged within a lining of the hatch closure.
  • the locking bolt has a spring element.
  • the spring element is installed or braced such that the locking bolt engages lockingly in a return movement in the counterpart.
  • the secondary mechanism in particular the locking bolt, can be attached to the hatch in such a way that it can be removed as a whole and is thus easily replaceable.
  • the hatch closure comprises a sensor for determining the state of the hatch. By means of the sensor in particular the closing and the opening process or the locking and unlocking process can be easily monitored. In the event of a malfunction, adequate countermeasures can then be taken.
  • the sensor or a sensor system is arranged on the first axis of rotation and / or the second axis of rotation.
  • the device has a drive shaft for transmitting the drive movement.
  • the drive shaft comprises universal joints, which are preferably mounted on transverse bulkheads or on a metal frame.
  • the drive mechanism can be mounted almost arbitrarily on the pressure hull, which is essentially free of structural specifications during the assembly by the submarine.
  • the drive mechanism is mounted in the pressure body and the drive shaft is guided through the wall of the pressure hull.
  • the fact that the drive shaft extends into the pressure body can be achieved that can be used in case of failure of the drive mechanism on a manual operation of the drive shaft, or the manual adjustment can be provided on the drive mechanism.
  • a marine construction in particular a submarine, will be retrofitted with the device for opening and / or closing a hatch.
  • the secondary mechanism, primary mechanism and / or the coupling mechanism are integrated in the hatch closure.
  • the secondary mechanism, primary mechanism and / or the coupling mechanism are arranged within a fairing.
  • FIG. 1 schematically shows a submarine with a device for opening and / or closing a hatch according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 schematically shows a part of the device for opening and / or closing a hatch according to the exemplary embodiment of the present invention from a first perspective.
  • FIG. 3 schematically shows a hatch closure for the device for opening and / or closing a hatch according to the exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 schematically shows another part of the device for opening and / or closing a hatch according to the exemplary embodiment of the present invention from a second perspective.
  • FIG. 1 shows schematically a submarine 1 with a device for opening and / or closing a hatch 2 according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the hatch 2 is embedded here in the cockpit area of the submarine 1.
  • the open hatch 2 is preferably used as a rescue exit, eg in case of accident, or as an input and output for people who get out of the cockpit area in the pressure hull 3 and / or have to stay in the cockpit area to perform, for example, work in the cockpit.
  • the device for opening and / or closing the hatch 2 comprises a primary mechanism 1 1, with which the hatch through a hatch closure 10, preferably a pivotable hatch cover, can be closed.
  • the primary mechanism 1 1 comprises a first axis of rotation 21, the rotational movement of which causes the hatch closure 10 to open or close.
  • a drive mechanism 40 provided for driving the primary mechanism 1 1 is arranged on the pressure body 3.
  • a drive shaft 5 for transmission of a drive Movement from the drive mechanism 40 to the primary mechanism 1 1 is provided.
  • the distance between the hatch 2 and the pressure body 3 can be bridged in an uncomplicated way and the drive mechanism 40 can be arranged almost arbitrarily in the pressure body 3.
  • the arrangement of the drive mechanism 40 for example, a motor, in particular a compact hydraulic motor, brings with it the advantage that on a storage of the drive mechanism 40 on fiberglass reinforced material inllyschiffbe- rich, especially in the cockpit area, can be dispensed with advantageously and at the same time the drive mechanism 40 stable on the steel frame of the pressure hull 3 can be stored.
  • the drive shaft 5 is mounted on transverse bulkheads or a metal frame in order to further increase stability of the device for opening and closing the hatch 2.
  • a secondary mechanism 12 is provided for locking and unlocking the closed hatch closure 10, wherein the secondary mechanism 12 is also driven by the same drive mechanism 40.
  • a coupling mechanism 30 ensures that the primary mechanism 1 1 and the secondary mechanism 12 are operated sequentially.
  • the drive mechanism 40 only by means of the secondary mechanism 12 causes an unlocking of the locked closure lid 10 and then by means of the primary mechanism 1 1 opening the hatch 2.
  • the secondary mechanism 12, the coupling mechanism 30 and / or the primary mechanism 1 1 are arranged within a panel of the hatch closure 10.
  • FIG. 2 a part of the device for opening and / or closing a hatch 2 according to the exemplary embodiment of the present invention is shown from a first perspective.
  • the hatch closure 10 is illustrated in a closed state of the hatch 2 and in an open state of the hatch 2.
  • the secondary mechanism 12 comprises a pivotable locking bolt 6.
  • the locking bolt 6 is shown unlocked in the illustrated closed state of the hatch.
  • the locked locking bolt (not shown here) receives a positive connection, for example, by an intervention or engaging, with a dedicated counterpart.
  • the primary mechanism 1 1 comprises a spindle gear 4 in order to transmit the drive movement from the drive shaft 5 to the first rotation axis 21 and the second rotation axis 22, respectively.
  • the secondary mechanism 12 comprises a hinge system 7, via which a pivoting of the locking bolt 6 is caused.
  • a joint rod 8 is articulated at its ends in each case on a first crank element 31 and a second crank element 32.
  • a rotational movement of the first crank element 31 initiated by the drive mechanism 40 then causes pivoting of the second crank element 32, which in turn is directly connected to the locking bolt 6.
  • the articulated rod 8 is arranged so that in the closed state, the central axis of the articulated rod is aligned with the pivot point of the primary mechanism 1 1.
  • FIG. 4 schematically shows a further part of the device for opening and / or closing a hatch 2 according to the exemplary embodiment of the present invention from a second perspective.
  • the second axis of rotation 22 is shown, at one end of the spindle gear 4 is arranged.
  • the second axis of rotation 22 is at least partially surrounded by a tubular first axis of rotation 21.
  • the second axis of rotation 22 is mounted concentrically in the first axis of rotation 21.
  • the second axis of rotation 22 comprises at its periphery a radially outwardly directed projection which engages in a corresponding recess on an inner side of the first axis of rotation 21.
  • a light area provided on the inside of the first axis of rotation 21 by the recess is larger than an extent of the projection along the circumference of the second axis of rotation 22.
  • the second axis of rotation 22 can thereby rotate freely within a predetermined angular range.
  • the freewheel provided thereby advantageously makes it possible for a torque received by the second rotational axis 22 via the spindle gear 4 to lead to a rotational movement of the second rotational axis 22.
  • the pivoting of the first crank element 31 connected to the second axis of rotation 22 finally leads to unlocking of the hatch closure 10.
  • the first axis of rotation 21 is entrained by the form fit acting along the rotational movement, ie the primary mechanism 1 1 is actuated and the hatch closure 10 is opened.
  • the clear area of the recess is chosen so that the actuation of the secondary mechanism 12 is sufficient to lock the hatch closure 10 before the primary mechanism 1 1 is actuated.
  • the electrical supply of the drive mechanism can fail. In this case, it can be provided that it is possible to disengage the drive and manually actuate the mechanism so that an emergency exit through the hatch is made possible.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung schlägt eine Vorrichtung zum Öffnen und/oder Schließen einer Luke vor, die in eine meerestechnische Konstruktion mit einem Druckkörper integriert ist, insbesondere einer Luke in einem Cockpitbereich eines U-Boots, wobei die Vorrichtung einen Primärmechanismus zum reversiblen Überführen eines Lukenverschlusses zwischen einem verschlossenen Zustand, in dem die Luke durch den Lukenverschluss ver- schlossen ist, und einem offenen Zustand, in dem die Luke offen ist, und einen Sekundärmechanismus zum Ver- und/oder Entriegeln der verschlossenen Luke aufweist, wobei die Vorrichtung einen Kopplungsmechanismus aufweist, wobei der Kopplungsmechanismus eine Antriebsbewegung, die beim Öffnen und/oder Schließen der Luke von einem am Druckkörper gelagerten Antriebsmechanismus ausgeht, nacheinander auf den Primärmechanismus und den Sekundärmechanismus überträgt.

Description

BESCHREIBUNG
Titel
Vorrichtung zum Öffnen und/oder Schließen einer Luke
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Öffnen und/oder Schließen einer Luke. Aus dem Stand der Technik sind Luken, beispielsweise an U-Booten, hinlänglich bekannt. Beispielsweise befindet sich im Cockpitbereich eines U-Boots eine Luke, die als Rettungsausstieg im Falle einer Havarie und als Ein- und Ausgang für Personen, die aus dem Cockpit in den Druckkörper gelangen bzw. sich im Cockpit aufhalten müssen, dient. Die als
Lukenverschluss vorgesehene Cockpitverkleidung wird gemäß dem Stand der Technik mit- tels einer Konstruktion bestehend aus einem Hydraulikzylinder im Außenschiff und einem komplizierten Kniehebelmechanismus geöffnet bzw. geschlossen. Hydraulikzylinder sind gegenüber dem umgehenden Seewasser nicht absolut dicht, so dass die Zuverlässigkeit der Mechanik verbesserungswürdig ist. Alle auftretenden Lasten werden dabei auf ein glasfaserverstärktes Kunststoffdeck und eine Außenhaut des U-Boots übertragen, weil die Konstruk- tion am glasfaserverstärkten Kunststoff befestigt wird. Aufgrund der vergleichsweise eingeschränkten Festigkeitseigenschaften des glasfaserverstärkten Kunststoffs sind die Stabilität und damit die Sicherheit begrenzt. Zudem ist die Cockpitverkleidung im geschlossenen Zustand nicht zusätzlich gelagert, sondern die gesamte Last wird über die Kniehebel auf das Deck und den Hydraulikzylinder übertragen.
Offenbarung der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Öffnen und Schließen einer Luke in einer meerestechnischen Konstruktion bereitzustellen, mit der sich die Luke einerseits ohne großen Aufwand öffnen und schließen lässt und die andererseits ausreichend stabil am U-Boot befestigt ist. Insbesondere muss die Luke den Lasteinwirkungen von Strömung, Seeschlag und Schockbeanspruchung widerstehen.
Die vorliegende Erfindung löst die Aufgabe durch eine Vorrichtung zum Öffnen und/oder Schließen einer Luke, die in eine meerestechnische Konstruktion integriert ist, insbesondere einer Luke in einem Cockpitbereich eines U-Boots mit einem Druckkörper, wobei die Vorrichtung — einen Primärmechanismus zum reversiblen Überführen eines Lukenverschlusses zwischen einem verschlossenen Zustand, in dem die Luke durch den Lukenverschluss verschlossen ist, und einem offenen Zustand, in dem die Luke offen ist, und
— einen Sekundärmechanismus zum Ver- und/oder Entriegeln der verschlossenen Luke aufweist, wobei die Vorrichtung einen Kopplungsmechanismus aufweist, wobei der Kopplungsmechanismus eine Antriebsbewegung, die beim Öffnen und/oder Schließen der Luke von einem an einem Stahlgerüst gelagerten Antriebsmechanismus ausgeht, nacheinander auf den Primärmechanismus und den Sekundärmechanismus überträgt. Gegenüber dem Stand der Technik hat die erfindungsgemäße Vorrichtung den Vorteil, dass der Antriebsmechanismus an einem Stahlgerüst der meerestechnische Konstruktion, insbesondere am Druckkörper, angeordnet wird und damit dessen Tragkraft zur Erhöhung der eigenen Stabilität nutzt. Darüber hinaus lässt sich über den Kopplungsmechanismus mit einem einzigen Antriebsmechanismus einerseits die Luke öffnen bzw. verschließen und ande- rerseits die verschlossene Luke verriegeln oder entriegeln. Trotz der Anordnung des Antriebsmechanismus am Druckkörper lässt sich also über den Kopplungsmechanismus in vorteilhafter Weise eine Vorrichtung bereitstellen, mit der einfach und ohne großen Aufwand die Luke geöffnet werden kann. Insbesondere ist es vorgesehen, dass das Öffnen und Schließen automatisch erfolgt, indem der Antriebsmechanismus aktiviert wird. Als meerestechnische Konstruktion sind neben einem U-Boot auch Meeresplattformen, Schiffe oder Ähnliches vorstellbar. Insbesondere handelt es sich bei dem Lukenverschluss um einen Lukendeckel, insbesondere einen klappbaren Lukendeckel. Es ist aber auch denkbar, dass der Lukenverschluss angetrieben vom Pri- märmechanismus zum Öffnen und Verschließen verschoben wird.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen sowie der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen entnehmbar. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der Kopplungsmechanismus einen Freilauf aufweist. Mittels des Freilaufs lässt sich in vorteilhafter Weise ein Zeitversatz der Antriebsübertragung auf den Primärmechanismus und der Antriebsübertragung auf den Sekundärmechanismus bewirken und auf diese Weise für ein sequentielles Antreiben des Primärmechanismus und des Sekundärmechanismus sor- gen. Mit anderen Worten: Dank des Freilaufs lässt sich sicherstellen, dass es mit einem Antriebsmechanismus möglich ist, erst eine Entriegelung und dann ein Öffnen der geschlosse- nen Luke zu vollziehen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der Primärmechanismus ein Spindelgetriebe zur Übertragung der Antriebsbewegung auf eine erste Drehachse aufweist. Gegenüber einem Kniegelenkmechanismus nimmt das Spindelgetriebe in vorteilhafter Weise vergleichsweise wenig Bauraum ein. Insbesondere bildet das Spindelgetriebe den zentralen Abnehmer der von dem Antriebsmechanismus ausgehenden Antriebsbewegung, von dem aus die Antriebsbewegung wiederum auf den Primärmechanismus oder den Sekundärmechanismus übertragen wird. Die Übersetzung des Spindelgetriebes ist vergleichsweise groß zu wählen, um die hohen externen Lasten aufnehmen zu können. Vorzugsweise liegt die Übersetzung im Bereich von 1 :10 bis 1 :100, besonders bevorzugt im Bereich 1 :25 bis 1 :75, ganz besonders bevorzugt im Bereich von 1 :45 bis 1 :55. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass eine konzentrisch zur ersten Drehachse angeordnete zweite Drehachse mit dem Sekundärmechanismus verbunden ist, wobei die erste Drehachse und die zweite Drehachse als Kopplungsmechanismus mit Freilauf ausgestaltet sind. Dadurch lässt sich in vorteilhafter Weise ohne weitere bauraumfüllende Maßnahmen ein einfaches Aufeinanderfolgen der Wir- kung des Primärmechanismus und der Wirkung des Sekundärmechanismus realisieren.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der Sekundärmechanismus einen schwenkbaren Verrieglungsbolzen und/oder ein Gelenksystem aufweist. Mittels des Gelenksystems lässt sich der Verriegelungsbolzen nahezu be- liebig am Lukenverschluss, bevorzugt möglichst weit entfernt vom Primärmechanismus bzw. dem Spindelgetriebe, anordnen. Insbesondere lässt es sich das bevorzugt den Verriegelungsbolzen umfassende Gelenksystem derart dimensionieren, dass es sich innerhalb einer Verkleidung des Lukenverschlusses anordnen lässt. Dadurch werden der Verriegelungsbolzen und das Gelenksystem in vorteilhafter Weise vor äußeren Einflüssen geschützt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, dass der Verriegelungsbolzen ein Federelement aufweist. Insbesondere ist das Federelement derart verbaut bzw. verspannt, dass der Verriegelungsbolzen bei einer Rückstellbewegung in das Gegenstück verriegelnd einrastet. In einer vorteilhaften Weiterentwicklung kann der Se- kundärmechanismus, insbesondere der Verriegelungsbolzen, derart an der Luke angebracht sein, dass er als Ganzes abnehmbar ist und somit einfach austauschbar ist. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der Lukenverschluss einen Sensor zur Zustandsbestimmung der Luke umfasst. Mittels des Sensors lassen insbesondere der Schließ- und der Offnungsprozess bzw. der Verriegel- und Entriegelprozess einfach überwachen. Bei einer Fehlfunktion lassen sich dann adäquate Gegenmaßnahmen treffen. Vorzugsweise ist der Sensor bzw. ein Sensorsystem an der ersten Drehachse und/oder der zweiten Drehachse angeordnet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Vorrichtung eine Antriebswelle zur Übertragung der Antriebsbewegung aufweist. Insbeson- dere umfasst die Antriebswelle Kardangelenke, die bevorzugt an Querschotten oder an einem Metallgerüst gelagert sind. Mittels der Antriebswelle lässt sich der Antriebsmechanismus nahezu beliebig am Druckkörper montieren, wodurch man bei der Montage im Wesentlichen frei von baulichen Vorgaben durch das U-Boot ist. Besonders bevorzugt wird der Antriebsmechanismus im Druckkörper montiert und die Antriebswelle wird durch die Wandung des Druckkörpers geführt. Dadurch, dass die Antriebswelle bis in den Druckkörper reicht kann erreicht werden, dass beim Ausfall des Antriebsmechanismus auf eine manuelle Betätigung der Antriebswelle zurückgegriffen werden kann, bzw. die manuelle Verstellung am Antriebsmechanismus vorgesehen sein kann. Weiterhin ist es vorstellbar, dass eine meerestechnische Konstruktion, insbesondere ein U-Boot, mit der Vorrichtung zum Öffnen und/oder Schließen einer Luke nachgerüstet wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der Sekundärmechanismus, Primärmechanismus und/oder der Kopplungsmechanismus im Lukenverschluss integriert sind. Insbesondere sind der Sekundärmechanismus, Primärme- chanismus und/oder der Kopplungsmechanismus innerhalb einer Verkleidung angeordnet. Dadurch werden die einzelnen Mechanismen nicht nur von äußeren Einflüssen beschützt, sondern auch das Verletzungsrisiko für Personen im Umfeld des Lukenverschlusses wird reduziert. Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Zeichnungen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen anhand der Zeichnungen. Die Zeichnungen illustrieren dabei lediglich beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung, welche den Erfindungsgedanken nicht einschränken. Kurze Beschreibung der Figuren
Die Figur 1 zeigt schematisch ein U-Boot mit einer Vorrichtung zum Öffnen und/oder Verschließen einer Luke gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfin- dung.
Die Figur 2 zeigt schematisch einen Teil der Vorrichtung zum Öffnen und/oder Verschließen einer Luke gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aus einer ersten Perspektive.
Die Figur 3 zeigt schematisch einen Lukenverschluss für die Vorrichtung zum Öffnen und/oder Verschließen einer Luke gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Figur 4 zeigt schematisch einen weiteren Teil der Vorrichtung zum Öffnen und/oder Verschließen einer Luke gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aus einer zweiten Perspektive.
Ausführungsformen der Erfindung
In den verschiedenen Figuren sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden daher in der Regel auch jeweils nur einmal benannt bzw. erwähnt. In Figur 1 ist schematisch ein U-Boot 1 mit einer Vorrichtung zum Öffnen und/oder Verschließen einer Luke 2 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Insbesondere ist die Luke 2 hier im Cockpitbereich des U-Boots 1 eingelassen. Die geöffnete Luke 2 dient dabei vorzugsweise als Rettungsausstieg, z.B. bei Havarie, oder als Ein- und Ausgang für Personen, die aus dem Cockpitbereich in den Druckkörper 3 gelangen und/oder sich im Cockpitbereich aufhalten müssen, um z.B. Arbeiten im Cockpit durchzuführen. Dabei ist es insbesondere vorgesehen, dass die Vorrichtung zum Öffnen und/oder Verschließen der Luke 2 einen Primärmechanismus 1 1 umfasst, mit dem die Luke durch einen Lukenverschluss 10, vorzugsweise einen verschwenkbaren Lukendeckel, verschließbar ist. Vorzugsweise umfasst der Primärmechanismus 1 1 eine erste Drehachse 21 , deren Drehbewegung ein Auf- oder Zuklappen des Lukenverschlusses 10 bewirkt. Weiterhin ist es vorgesehen, dass ein zum Antrieb des Primärmechanismus 1 1 vorgesehener Antriebsmechanismus 40 am Druckkörper 3 angeordnet ist. Zur Übertragung einer Antriebsbe- wegung vom Antriebsmechanismus 40 zum Primärmechanismus 1 1 ist eine Antriebswelle 5, insbesondere in Form einer ein Kardangelenk umfassenden Antriebswelle 5, vorgesehen. Dadurch lässt sich in vorteilhafter Weise der Abstand zwischen Luke 2 und Druckkörper 3 unkompliziert überbrücken und der Antriebsmechanismus 40 nahezu beliebig im Druckkör- per 3 anordnen. Die Anordnung des Antriebsmechanismus 40, beispielsweise eines Motors, insbesondere eines kompakten Hydraulikmotors, bringt den Vorteil mit sich, dass auf eine Lagerung des Antriebsmechanismus 40 an glasfaserverstärktem Material im Außenschiffbe- reich, insbesondere im Cockpitbereich, in vorteilhafter Weise verzichtet werden kann und gleichzeitig der Antriebsmechanismus 40 stabil am Stahlgerüst des Druckkörpers 3 gelagert werden kann. Vorzugsweise wird dabei die Antriebswelle 5 an Querschotten bzw. einem Metallgerüst gelagert, um eine Stabilität der Vorrichtung zum Öffnen und Verschließen der Luke 2 weiter zu erhöhen. Neben dem Primärmechanismus 1 1 ist ein Sekundärmechanismus 12 zum Ver- und Entriegeln des geschlossenen Lukenverschlusses 10 vorgesehen, wobei der Sekundärmechanismus 12 ebenfalls vom gleichen Antriebsmechanismus 40 an- getrieben wird. Zur Synchronisation bzw. zum zeitlichen Abstimmen des Primärmechanismus 1 1 und des Sekundärmechanismus 12 ist es vorgesehen, dass ein Kopplungsmechanismus 30 dafür sorgt, dass der Primärmechanismus 1 1 und der Sekundärmechanismus 12 nacheinander betätigt werden. Insbesondere ist es vorgesehen, dass der Antriebsmechanismus 40 erst mittels des Sekundärmechanismus 12 ein Entriegeln des verriegelten Ver- schlussdeckels 10 und anschließend mittels des Primärmechanismus 1 1 ein Öffnen der Luke 2 bewirkt. Weiterhin ist es vorgesehen, dass der Sekundärmechanismus 12, der Kopplungsmechanismus 30 und/oder der Primärmechanismus 1 1 innerhalb einer Verkleidung des Lukenverschlusses 10 angeordnet sind. In Figur 2 ist ein Teil der Vorrichtung zum Öffnen und/oder Verschließen einer Luke 2 gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aus einer ersten Perspektive dargestellt. Insbesondere ist der Lukenverschluss 10 in einem verschlossenen Zustand der Luke 2 und in einem offenen Zustand der Luke 2 illustriert. Weiterhin ist es vorgesehen, dass der Sekundärmechanismus 12 einen schwenkbaren Verriegelungsbolzen 6 um- fasst. In Figur 2 ist im dargestellten geschlossenen Zustand der Luke der Verriegelungsbolzen 6 entriegelt dargestellt. Dabei ist es insbesondere vorgesehen, dass der verriegelte Verriegelungsbolzen (hier nicht dargestellt) eine formschlüssige Verbindung, beispielsweise durch ein Eingreifen oder Durchgreifen, mit einem dafür vorgesehenen Gegenstück eingeht. Weiterhin ist es vorgesehen, dass der Primärmechanismus 1 1 ein Spindelgetriebe 4 um- fasst, um die Antriebsbewegung von der Antriebswelle 5 auf die erste Drehachse 21 bzw. zweite Drehachse 22 zu übertragen. In Figur 3 ist schematisch ein Lukenverschluss 10 für die Vorrichtung zum Öffnen und/oder Verschließen einer Luke 2 gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Insbesondere umfasst der Sekundärmechanismus 12 ein Gelenksystem 7, über das ein Verschwenken des Verriegelungsbolzens 6 veranlasst wird. Dabei ist eine Gelenkstange 8 an seinen Enden jeweils an einem ersten Kurbelelement 31 und einem zweiten Kurbelelement 32 angelenkt. Eine vom Antriebsmechanismus 40 veranlasste Drehbewegung des ersten Kurbelelements 31 bewirkt dann ein Verschwenken des zweiten Kurbelelements 32, das wiederum unmittelbar mit dem Verriegelungsbolzen 6 verbunden ist. Dabei ist die Gelenkstange 8 so angeordnet, dass im verschlossenen Zustand die Mittelachse der Gelenkstange mit den Drehpunkt des Primärmechanismus 1 1 fluchtet. Dieses sorgt dafür, dass der Kraftfluss an der Luke 2 sehr gut weitergeleitet werden kann und kein Drehmoment am Verriegelungsbolzen 6 entsteht. Bei einem Druck auf die Luke 2 kann das Sekundärsystem 12 keine Drehbewegung ausführen und somit einwirkenden Lasten nicht nachgeben. In Figur 4 ist schematisch ein weiterer Teil der Vorrichtung zum Öffnen und/oder Verschließen einer Luke 2 gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aus einer zweiten Perspektive dargestellt. Insbesondere ist die zweite Drehachse 22 dargestellt, an deren einem Ende das Spindelgetriebe 4 angeordnet ist. Insbesondere wird die zweite Drehachse 22 zumindest teilweise von einer rohrartigen ersten Drehachse 21 umgeben. Ins- besondere ist die zweite Drehachse 22 konzentrisch in der ersten Drehachse 21 gelagert. Weiterhin umfasst die zweite Drehachse 22 an ihrem Umfang einen radial nach außen gerichteten Vorsprung, der in eine entsprechende Aussparung an einer Innenseite der ersten Drehachse 21 eingreift. Dabei ist es insbesondere vorgesehen, dass ein durch die Aussparung vorgegebener lichter Bereich an der Innenseite der ersten Drehachse 21 größer ist als eine Erstreckung des Vorsprungs entlang des Umfangs der zweiten Drehachse 22. Dadurch lässt sich die zweite Drehachse 22 innerhalb eines vorgegebenen Winkelbereichs frei verdrehen. Der damit bereitgestellte Freilauf erlaubt es in vorteilhafter Weise, dass ein über das Spindelgetriebe 4 von der zweiten Drehachse 22 aufgenommenes Drehmoment zu einer Drehbewegung der zweiten Drehachse 22 führt. Das dadurch veranlasste Verschwenken des an der zweiten Drehachse 22 angebundenen ersten Kurbelelements 31 führt schließlich zum Entriegeln des Lukenverschlusses 10. Sobald der Vorsprung der zweiten Drehachse 22 an einem Ende der Aussparung anschlägt, wird die erste Drehachse 21 durch den entlang der Drehbewegung wirkenden Formschluss mitgeführt, d. h. der Primärmechanismus 1 1 wird betätigt und der Lukenverschluss 10 wird geöffnet. Insbesondere wird der lichte Bereich der Aussparung so gewählt, dass die Betätigung des Sekundärmechanismus 12 zu einem Verriegeln des Lukenverschlusses 10 ausreicht, bevor der Primärmechanismus 1 1 betätigt wird. In einem Havariefall kann die elektrische Versorgung des Antriebsmechanismus ausfallen. In diesem Fall kann vorgesehen sein, dass man den Antrieb auskoppelt und die Mechanik manuell betätigen kann, so dass ein Notausstieg durch die Luke ermöglicht wird.
Bezugszeichenliste
1 U-Boot
2 Luke
3 Druckkörper
4 Spindelgetriebe
5 Antriebswelle
6 Verriegelungsbolzen
7 Gelenksystem
8 Gelenkstange
10 Lukenverschluss
11 Primärmechanismus
12 Sekundärmechanismus
21 erste Drehachse
22 zweite Drehachse
30 Kopplungsmechanismus
31 erstes Kurbelelement
32 zweites Kurbelelement
40 Antriebmechanismus

Claims

PATENTANSPRÜCHE
Vorrichtung zum Öffnen und/oder Schließen einer Luke (2), die in eine meerestechnische Konstruktion (3) integriert ist, insbesondere einer Luke (2) in einem Cockpitbereich eines U-Boots (1 ), wobei die Vorrichtung
— einen Primärmechanismus (1 1 ) zum reversiblen Überführen eines Lukenverschlusses (10) zwischen einem verschlossenen Zustand, in dem die Luke (2) durch den Lukenverschluss (10) verschlossen ist, und einem offenen Zustand, in dem die Luke (2) offen ist, und
— einen Sekundärmechanismus (12) zum Ver- und/oder Entriegeln der verschlossenen Luke (2)
aufweist, wobei die Vorrichtung einen Kopplungsmechanismus (30) aufweist, wobei der Kopplungsmechanismus (30) eine Antriebsbewegung, die beim Öffnen und/oder Schließen der Luke von einem an einem Stahlgerüst gelagerten Antriebsmechanismus (40) ausgeht, nacheinander auf den Primärmechanismus (1 1 ) und den Sekundärmechanismus (12) überträgt.
Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Kopplungsmechanismus (30) einen Freilauf aufweist.
Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Primärmechanismus ein Spindelgetriebe (4) zur Übertragung der Antriebsbewegung auf eine erste Drehachse (21 ) aufweist.
Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine konzentrisch zur ersten Drehachse (21 ) angeordnete zweite Drehachse (22) mit dem Sekundärmechanismus (12) verbunden ist, wobei die erste Drehachse (21 ) und die zweite Drehachse (22) als Kopplungsmechanismus (30) einen Freilauf aufweisen.
Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Sekundärmechanismus (12) einen schwenkbaren Verrieglungsbolzen (6) und/oder ein Gelenksystem (7) aufweist.
6. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Verriegelungsbolzen (6) ein Federelement aufweist.
7. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Lukenver- schluss (10) einen Sensor zur Zustandsbestimmung der Luke (2) umfasst.
8. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung eine Antriebswelle (5) zur Übertragung der Antriebsbewegung aufweist.
9. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Sekundärmechanismus (12), Primärmechanismus (1 1 ) und/oder der Kopplungsmechanismus (30) im Lukenverschluss (10) integriert ist.
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