-
Druckmittelbetätigte Vorrichtung zur winkeligen Verstellung von Teilen,
z. B. zweier Flügel eines Schiffslukendeckels Die Erfindung betrifft eine druckmittelbetätigte
Vorrichtung zur winkeligen Verstellung von Teilen, z. B. zweier Flügel eines Schiffslukendeckels,
die durch mindestens zwei Scharniere miteinander verbunden sind.
-
Es. ist bekannt, bei derartigen Vorrichtungen in der Scharnierachse
einen Druckzylinder anzubringen, der mit einem Schraubengetriebe derart zusammenarbeitet,
daß die Längsbewegung des doppeltwirkenden Kolbens des Druckzylinders in eine Schwenkbewegung
umgesetzt wird.
-
Bei dieser bekannten Betätigungsvorrichtung werden vom Druckzylinder
starke Axialkräfte auf seine Lagerung übertragen, die daher entsprechend kräftig
ausgebildet sein muß.
-
Die Vorrichtung gemäß der Erfindung ist dagegen so ausgebildet, daß
der zwischen zwei Scharnieren angeordnete Druckzylinder zwei gegenläufig arbeitende
Kolben enthält und daß die Scharnierzapfen mittels einer durch den Druckzylinder
und die beiden Kolben hindurchgehenden Stange in an sich bekannter Weise verbunden
sind, wobei die Kolben auf der Stange geführt sind und mit schraubenförmigen Keilnutenführungen
am Zylinder bzw. an den Scharnierzapfen zusammenwirken.
-
Infolge der gegenläufig arbeitenden Kolben findet ein automatischer
Ausgleich der Axialkräfte statt, so daß die Lagerung des Druckzylinders von diesen
Kräften völlig entlastet ist.
-
Gegenläufige Kolben sind an sich bekannt. Sie wurden bei Kraftmaschinen,
etwa Verbrennungskraftmaschinen oder Dampfmaschinen, angewendet. Maßgebend für diese
Anwendung war der Gedanke, das übliche Kurbelgetriebe durch ein Schraubgetriebe
zu ersetzen, mittels dessen die Kolben in der üblichen Weise ihre hin- und hergehende
Bewegung ausführen können, während die Kraftwelle dauernd im gleichen Drehsinn umläuft.
Demgegenüber findet bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung nur ein Verschwenken
der bewegten Teile statt, und zwar derart, daß das Hin- und Hergehen der Kolben
ein entsprechendes Hin- und Herschwenken der Teile bewirkt. Die gegenläufigen Kolben
sind dafür nur angewendet, um den inneren selbsttätigen Ausgleich der Axialkräfte
zu bewirken.
-
Es ist schließlich auch bekannt, die auf beiden Seiten der Kraftvorrichtung
angeordneten Scharnierzapfen mittels einer durch die Vorrichtung hindurchgehenden
Stange zu verbinden. Bei dieser bekannten Vorrichtung sind jedoch Drehkolben zur
Betätigung vorgesehen, es fehlt also ein Schraubgetriebe. Abgesehen hiervon ist
das Abdichten von Drehkolben ein besonderes Problem. Bei der Vorrichtung gemäß der
Erfindung können ohne weiteres verhältnismäßig große Kolben benutzt werden, so daß
der Druck des Druckmittels nicht besonders hoch zu sein braucht, was das Abdichten
erleichtert.
-
Die Zeichnungen veranschaulichen als erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel
einen zweiflügeligen Schiffslukendeckel. Es zeigt F i g. 1 eine Seitenansicht, F
i g. 2 ein Scharnier zwischen den gefalteten Flügeln des Lukendeckels in größerem
Maßstabe, F i g. 3 einen Längsschnitt durch das Scharnier und F i g. 4 schematisch
die Einrichtung zur Regelung der Druckmittelzufuhr in größerem Maßstabe.
-
Die Lukenöffnung ist in bekannter Weise von einem Süll 1 umgeben,
an dessen einer Seite der eine Flügel 2 des Lukendeckels mittels Scharnieren 3 schwenkbar
befestigt ist. Der andere Flügel 4 ist mit dem Flügel 2 durch Scharniere 5 verbunden
und an seinem von den Scharnieren abgekehrten Ende mit Rollen 6 versehen, die auf
einer längs des Sülls angeordneten Bahn 7 laufen. Ein zwischen beiden Flügeln angeordnetes,
als Doppelscharnier ausgebildetes Scharnier 5 ist in F i g. 3 dargestellt. Jedes
Teilscharnier des Doppelscharniers weist eine mit dem Flügel 2 vorzugsweise lösbar
verbundene Konsole 8 auf,
die eine gegenüber der Konsole nicht drehbare
Welle 9 trägt. In gleicher Weise ist an den Flügeln 4 eine Konsole 10 angeschlossen,
die einen nicht drehbaren Zylinder 11 trägt. Dieser Zylinder ist außerhalb seiner
Befestigungsstelle so ausgebildet, daß er die Welle mit einem gewissen Spielraum
umschließt. Der Zylinder 11 ist innen mit Nuten und Rippen 12 versehen, während
die Welle 9 schraubenförmig verlaufende Nuten und Rippen 13 aufweist. In den Spielraum
zwischen Welle und Zylinder ragt eine Hülse 14 hinein, die an diesem Ende als Muffe
23 ausgebildet ist, welche den Spielraum in radialer Richtung ausfüllt und mit Führungsorganen
versehen ist, die entsprechend den Nuten und Rippen der Welle und des Zylinders
ausgebildet sind.
-
An ihrem anderen Ende ist die Hülse 14 als Kolben 15 ausgebildet,
der in einer Verlängerung des Zylinders 11, dem Zylinder 16, läuft und dabei durch
eine Stange 24 geführt wird, die eine Verlängerung der Welle 9 bildet. An den Zylinder
16 sind Druckmittelleitungen 17 und 18 beiderseits der Endlagen des Kolbens 15 angeschlossen.
-
Die Länge des mit Nuten und Rippen 13 versehenen Teils der Welle 9
und deren Steigung sind so gewählt, daß die Flügel 2 und 4 die erforderliche Schwenkmöglichkeit
erhalten, d. h. im vorliegenden Falle um 180° schwenken können. Gegebenenfalls können
auch die Nuten und Rippen 12 des Zylinders 11 schraubenförmig sein, so daß sich
eine größere Schwenkbewegung bei kleinerer Verschiebung ergibt.
-
Beim Ausführungsbeispiel ist die ganze Länge des Zylinders bzw. der
Welle mit Nuten und Rippen versehen, während die Führungsorgane in einer kurzen
Muffe der Hülse angeordnet sind. Umgekehrt könnten sich die Nuten und Rippen an
einer Hülse von voller Länge befinden, während nur kurze Führungsorgane an den einander
gegenüberliegenden Elementen angeordnet sind.
-
Naturgemäß ist der in der vorstehenden Beschreibung eines Teilscharniers
erwähnte Verlängerungszylinder 16 bei den Teilscharnieren gemeinsam, so daß sich
die beiden Kolben 15 im selben Raum gegenläufig bewegen. Demgemäß ist natürlich
auch nur eine Zufuhrleitung 17 vorhanden, die am Zylinder 16 zwischen den inneren
Endlagen der beiden Kolben angeschlossen ist.
-
Die Einrichtung zur Regelung der Druckmittelzufuhr ist schematisch
in F i g. 4 dargestellt. Sie besteht aus einem ersten Dreiwegeventil 19, das an
die Leitung 17, und einem zweiten Dreiwegeventil 20,
das an die Leitungen
18 angeschlossen ist. Die beiben Ventile können auf einer gemeinsamen Achse sitzen
und gleichzeitig betätigt werden. Druckmittel aus einer geeigneten Quelle, z. B.
einer Pumpe oder einem Druckbehälter, wird durch eine Leitung 21 zugeführt und strömt
durch eine andere Leitung 22 in einen Vorratsbehälter zurück. Bei der gezeichneten
Stellung der Ventile ist die Zufuhrleitung 21 mit dem Raum zwischen den beiden Kolben
verbunden, während der Raum außerhalb der Kolben 15 mit der Ablaufleitung 22 in
Verbindung steht. Soll der Lukendeckel in entgegengesetzter Richtung bewegt werden,
d. h. wenn die Kolben nach beendeter Bewegung sich in ihren äußeren Endlagen befinden,
werden die Ventile so verstellt, daß die Leitungen 18 an die von der Druckmittelquelle
kommende Zufuhrleitung 21 angeschlossen werden und die Leitung 17 mit der Ablaufleitung
22 verbunden wird.
-
Die dargestellte und beschriebene Vorrichtung kann in ihren Einzelheiten
im Rahmen des Patentanspruchs abgeändert werden. Wenn beispielsweise der Lukendeckel
nur einen einzigen Flügel hat, kann die Vorrichtung an den Scharnieren 3 angeordnet
sein. Sie kann auch vorteilhaft als Rudermaschine für Schiffe verwendet werden und
eignet sich auch für weitere Anwendungsgebiete, wie z. B. zur Betätigung von Toren,
Türen und Schranken. Je nach der Größe der miteinander gelenkig verbundenen Teile
können mehrere Vorrichtungen der beschriebenen Art verwendet werden, die gegebenenfalls
durch gewöhnliche Scharniere ergänzt werden können, die dann nur als Führungen dienen.
Als Druckmittel kommt vorzugsweise Öl in Frage, das von einer Pumpenanlage oder
einem Druckbehälter zugeführt wird. Sowohl Vorratsbehälter für das Öl wie auch gegebenenfalls
Druckbehälter und Pumpe mit Antriebsmotor können in die Flügel des Lukendeckels
eingebaut sein, so daß den beweglichen Teilen nur die Antriebskraft für den Motor,
beispielsweise elektrischer Strom, zugeleitet zu werden braucht.