Ergonomia zamiast młotka

W drzwiach portalowych naczep kurtynowych i furgonowych rygle (zamki) drążkowe prowadzone we wnętrzu ściany stały się europejskim standardem (fot. D. Piernikarski)

Zamki burtowe i zamki drzwi to często niedoceniane elementy nadwozi pojazdów użytkowych. Sposób ich obsługi to jeden z ważnych aspektów bezpieczeństwa i ergonomii eksploatacji pojazdu.

Zadaniem zamka jest otwieranie i zamykanie urządzeń zawiasowych zamontowanych na nadwoziu w układzie pionowym lub poziomym. Jednak niesforne siły w systemie drzwiowym mogą utrudniać uruchomienie zamknięcia. Przyczyną może być uszczelka drzwi, naprężenie konstrukcji, nadmierny nacisk ładunku, niekorzystna dźwignia pomiędzy czołem zaciskowym a przeciwwspornikiem lub po prostu niewłaściwy zamek.

Zasadniczo zamek powinien być w stanie „podciągnąć” drzwi lub burtę za pomocą czopu zaciskowego – zarówno w poziomie, jak i w pionie. Oznacza to, że podczas zamykania strona wpuszczana lub drzwi powinny być wyśrodkowane na tyle, aby zamek musiał tylko pokonać wspornik kontrujący. Technicznie osiągnięcie tej interakcji nie jest takie proste.

Niestety w niewielkim zakresie zajmujemy się budową i działaniem pozornie oczywistych komponentów, takich jak zamki burtowe czy zamknięcia drzwi. W końcu kierowca w swoim zestawie narzędzi powinien mieć młotek (lub łyżkę montażową do opon), aby niezawodnie wprawić w ruch uparty zamek.

Rozwiązania w zakresie blokowania i zamykania stosowane w nadwoziach jest jednym z bardziej niedocenianych tematów w budowie pojazdów użytkowych. Jest tak pomimo tego, że producenci tych komponentów mają w ofercie wiele bardzo ciekawych konstrukcyjnie i użytkowo zoptymalizowanych komponentów.

W burtach z profili aluminiowych zamki są zintegrowane wewnątrz profili; od zamknięć tego typu wymaga się obecnie „wykrywania ciśnienia obciążenia”: podczas otwierania dźwignia dotyka blokady, która uniemożliwia dalsze otwieranie (fot. D. Piernikarski)

Zamknięcia burt bocznych
W czasach, gdy worki z cementem były jeszcze luźno pakowane z palet na platformę (około 40 lat temu), kierowcy doskonale znali nacisk ładunku na burty przed rozładunkiem. Zamki boczne w dawnych, dobrych czasach były solidnymi odkuwkami. Łatwo było je otworzyć pod naciskiem obciążenia, np. młotkiem. Drugi zamek trzeba już było otworzyć, stojąc nieco z boku, ponieważ po otwarciu burta szybko opadała o 180° w dół. W czasach, gdy nie stosowano jeszcze bocznych osłon przeciwwjazdowych, nie było to zbytnim problemem.

Do czasu wprowadzenia skrzyń ładunkowych o szerokości paletowej, wyposażonych w aluminiowe burty, system blokowania burt pozostawał bez zmian, tzn. zamknięcia wystawały na zewnątrz. Powszechnie stosowano tzw. zamek skrzynkowy wykonany z odlewu, z rączką i ostrzem, które trzeba było wprowadzić w kute oczko. Luz wynosił zaledwie kilka milimetrów, a napinanie odbywało się dzięki łukowatemu kształtowi dźwigni. Nic więc dziwnego, że użycie młotka podczas zamykania lub otwierania było często nieuniknione.

Znaczne ulepszenie w technice zamykania burt zostało dokonane po powszechnym wprowadzeniu do obrotu europalet o wymiarach 800 x 1200 mm. Wymusiło to zastosowanie ścian bocznych o grubości profili 30−35 mm, aby we wnętrzu skrzyni ładunkowej o szerokości 2500 mm możliwe było wstawienie 2 palet mających łącznie szerokość ok. 2420 mm. Burty były projektowane w taki sposób, aby zamykały się przed ramą zewnętrzną, a nie między słupkami narożnymi, jak ma to miejsce do dziś w wywrotkach. W rezultacie zamek burtowy musiał zostać zintegrowany ze ścianą, a zawiasy musiały zostać zabudowane pod ścianą.

Zamki burt mogą być zintegrowane z kłonicami; w tak skonstruowanym zamku bocznym możliwe jest również wbudowanie blokady kłonic, która po zwolnieniu pozwala na ich demontaż lub przesunięcie (fot. Hestal)

Po wprowadzeniu burt wykonywanych z profili aluminiowych zamki zostały zintegrowane wewnątrz profili. Luzy i możliwość ściągania w kierunku pionowym zostały zmniejszone, ponieważ ściana boczna i słupki były wykonywane bardziej precyzyjnie pod względem wymiarowym. Zamki mimośrodowe zostały wpuszczone w głąb panelu maksymalnie do głębokości ok. 30 mm i w pozycji zablokowanej nie wystawały poza kłonicę. Aby było to możliwe, wsporniki blokujące lub haki mogły przesuwać się poziomo o 10−20 mm.

Od zamknięć tego typu wymaga się obecnie „wykrywania ciśnienia obciążenia”: podczas otwierania dźwignia dotyka blokady, która uniemożliwia dalsze otwieranie. W praktyce bariery te można łatwo ominąć za pomocą płyty wtykowej zamocowanej między słupkiem a ścianą boczną w celu zminimalizowania nacisku obciążenia.

Jednym z problemów z mimośrodowymi zamkami burtowymi jest to, że kierowca nie zawsze chowa je w przeznaczoną do tego wnękę w panelu, zanim jeszcze burta zostanie złożona. W praktyce prowadzi to do nieestetycznych uszkodzeń elementów konstrukcyjnych, montowanych wzdłuż pojazdu. Uszkodzenia tego typu powstawały często w powszechne dziś stosowanych aluminiowych zbiornikach montowanych pod skrzynią ładunkową na ramie samochodu ciężarowego.

Pomysł zintegrowania zamka bocznego z kłonicami pojawił się ponad 50 lat temu. W tak skonstruowanym zamku bocznym możliwe było również wbudowanie blokady kłonic, która po zwolnieniu pozwalała na ich demontaż lub przesunięcie. Sworznie blokujące kłonice w ich położeniu mają również ograniczony zakres ruchu w kierunku poziomym i pionowym. Rozwiązanie to pozwala jednak uniknąć kolizji między zamkami burt a komponentami mocowanymi na ramie podwozia.

Na to, jak można zamykać burty boczne, istniało kilka rozwiązań. W ofercie firmy Hestal 20 lat temu znajdowało się 7 różnych zamków nadwozia i 17 wbudowanych zamków burt. Dziś jest ich znacznie mniej, ponieważ powszechne wprowadzenie nadwozi kurtynowych (bez burt bocznych) sprawiło, że wiele zastosowań stało się zbędnych. Warto zauważyć, że producenci, którzy produkują wiele pojazdów przeznaczonych do ruchu RoRo (przewóz naczep na statkach), odnotowują obecnie wzrost zainteresowania naczepami z nadwoziami skrzyniowo-kurtynowymi (plandekowymi), czyli wyposażonymi w burty boczne i kurtynę.

W nadwoziach chłodniczych zamki drążkowe umieszcza się po stronie zewnętrznej, aby nie osłabiać właściwości izolacyjnych skrzydeł drzwi (fot. D. Piernikarski)

Drzwi portalowe
Drzwi portalowe dwuskrzydłowe z tyłu są standardowym wyposażeniem nadwozi furgonowych i izotermicznych/chłodniczych. Drzwi portalowe są również standardem dla nadwozi kurtynowych stosowanych w Europie. Dzięki zamkom drzwi te pełnią również funkcję stabilizowania zabudowy. Z reguły na skrzydłach umieszczane są drążkowe zamki zasuwnicowe. Podobny sposób zamykania stosowany jest też w kontenerach ISO.

Kiedy ponad 20 lat temu wprowadzono ścianę przednią oraz drzwi, w których wbudowano obrotową belkę, zamki przykręcane do drzwi portalowych musiały ustąpić miejsca zamkom umieszczonym pod skrzydłami drzwi, ryglowanym do elementów montowanych na podwoziu. Zamki te wymagały cieńszych prętów obrotowych (typowo 16 mm zamiast 22 mm średnicy) oraz rygli o szerokości mocowania 30 mm. Ten sposób ryglowania drzwi do podwozia jest dziś standardem w Europie.

W wywrotkach tylnozsypowych klapa wahadłowa jest blokowana za pomocą 2−4 haków; w momencie podnoszenia skrzyni ładunkowej mechanizm ściąga haki w dół i w ten sposób zwalnia klapę (fot. D. Piernikarski)

Technika zamknięć w wywrotkach
Aby uniknąć niebezpiecznego przewrócenia się ściany wywrotki pod naciskiem obciążenia, wynaleziono składaną i zawieszoną wahliwie ścianę boczną. Burta od spodu wyposażona jest w zawiasy, w które zaczepiają się haki wałka uchylnego (obrotowego). U góry ściana boczna (ściana tylna) jest wyposażona w łożyska samonastawne (wahliwe). Otwarcie burty możliwe jest, gdy łożyska zostaną zwolnione za pomocą długich dźwigni blokujących. Przy otwarciu części dolnej (ruch wahadłowy burty) łożyska pozostają zablokowane. Aby opuścić burtę na dół, obrotowy wałek zostaje odblokowany za pomocą haków zaciskowych na dole w stosunku do czopa zaciskowego za pomocą zacisku mimośrodowego. Rozwiązanie tego typu stosowane jest powszechnie w wywrotkach wielostronnych.

W zależności od regionu istnieją różne koncepcje rozwiązania sposobu zamknięcia drzwi/klapy w wywrotkach tylnozsypowych. W Europie południowej preferowane są drzwi kontenerowe dwuskrzydłowe. Dla kierowcy oznacza to, że zawsze musi pracować z tyłu wywrotki przed i po procesie wywrotu. Alternatywą, bardziej poszukiwaną w Europie Północnej, jest klapa wahadłowa. Jest ona blokowana za pomocą 2−4 haków. W momencie podnoszenia skrzyni ładunkowej, czyli po rozpoczęciu wywrotu, mechanizm ściąga haki w dół i w ten sposób zwalnia klapę. Technika ta jest stosowana zarówno w przypadku klap pionowych, jak i klap ustawionych pod kątem ok. 18°. Drzwi typu kombi są często używane w wywrotkach o dużej kubaturze. Skrzydła drzwiowe osadzone są w ościeżnicy, która zamontowana na ścianach bocznych powyżej pełni funkcję klapy wahadłowej. Jeśli blokada wahadła jest wyłączona, drzwi mogą być używane jako drzwi portalowe.

Drzwi typu kombi w wywrotkach o dużej kubaturze: skrzydła osadzone są w ościeżnicy, która pełni również funkcję klapy wahadłowej – jeśli blokada jest wyłączona, drzwi mogą być używane jako drzwi portalowe (fot. D. Piernikarski)

Zamknięcie roletowe
Podwójne drzwi muszą być zawsze otwarte przed dokowaniem na rampach i można je ponownie zamknąć dopiero po załadunku czy rozładunku. Istnieje bardzo niewiele ramp magazynowych, które umożliwiają otwieranie i zamykanie skrzydeł po zadokowaniu. Dlatego w technologii drzwi skrzydłowych występuje zawsze pewne zagrożenie w zakresie bezpieczeństwa obsługi.

Firma Pommier to czołowy europejski dostawca m.in. zamków drzwiowych stosowanych przez wielu producentów jako wyposażenie fabryczne – flagowym produktem są tu zamki i uchwyty z serii Furgocar (fot. Pommier)

Rozwiązanie eliminujące ten problem to brama „rolowana” (drzwi roletowe, brama segmentowa) prowadzona na szynach w ościeżnicy. Można ją otwierać i zamykać po zadokowaniu i przed odjechaniem od rampy. Bramy roletowe poruszane są mechanicznie (za pomocą wstępnie napiętych sprężyn śrubowych), pneumatycznie lub elektrycznie. Wersje mechaniczne mają masywne kute haki blokujące, które usztywniają drzwi po zaryglowaniu w tylnej belce poprzecznej. W przypadku tego typu zamknięcia ważne jest uszczelnienie bramy względem ramy portalowej – istnieje na to wiele różnych koncepcji.

Bramy roletowe poruszane są mechanicznie, pneumatycznie lub elektrycznie; zamknięcie to masywne kute haki blokujące, które usztywniają drzwi po zaryglowaniu w tylnej belce poprzecznej (fot. D. Piernikarski)

Priorytet: jakość i ergonomia
W przypadku portalowych drzwi nadwozi furgonowych, zamontowanych lub wbudowanych, istnieją zamki, które wymagają siły nacisku wynoszącej ok. 10 daN, aby możliwe było zwolnienie przycisku blokady. Ponieważ ergonomia obsługi ma znaczenie priorytetowe, techniczne alternatywy istnieją od dawna.

Dzisiejszy stan techniki w zakresie urządzeń blokujących to obsługa jedną ręką. Oznacza to, że zamek otwiera się przez przekręcenie dźwigni, a nie przez jej naciśnięcie i jednoczesne otwarcie oddzielnego pazura blokującego. W przypadku zabudów samowyładowczych (wywrotek) połączone mechanizmy wahadłowe i składane z długimi dźwigniami już dawno odeszły od technologii wymagającej użycia młotka. Stosowane są też hydrauliczne systemy blokowania i otwierania.

Warto jednak sprawdzić oferty pod kątem ich trwałości. Okazuje się, że ze względu na brak doświadczenia klientów nadal na rynku można kupić zamki burtowe, w których zaczep składa się z krzywki z tworzywa sztucznego o niewielkiej trwałości, a mechanizm zamknięcia z uformowanej blachy z nitowanymi zawiasami bardzo podatnej na uszkodzenia.

Autor: Dariusz Piernikarski

Dzisiejszy stan techniki w zakresie urządzeń blokujących to obsługa jedną ręką (fot. D. Piernikarski)