CN107000811A - 用于将非结构舱壁连接至船结构的组件及安装该组件的方法 - Google Patents

Abstract

一种舱壁(10)与至少一个约束元件(11)的浮动连接组件(12)，包括：突出部(14)，与约束元件(11)形成整体；至少一个第一纵向密封焊道(16)；至少一个伸出元件(18)，从舱壁(10)突出；至少一个第二柔性密封件(22)；以及至少一个闭合板(20)；这些部件被布置为使舱壁(10)和约束元件(11)沿着舱壁(10)的边缘相分离，一个第一纵向密封焊道(16)介于舱壁(10)和突出部(14)之间，在突出部上存在至少一个通孔(14b)，与相应的闭合板(20)形成整体的伸出元件(18)穿过该至少一个通孔，使得舱壁(10)在所述突出部(14)上保持为悬臂式的，从而避免不同的支撑，而且伸出元件(18)在孔(14b)的内部自由振荡。

Description

用于将非结构舱壁连接至船结构的组件及安装该组件的方法

技术领域

本发明大体属于金属木工(metal carpentry，金属匠工)领域；具体地，本发明涉及船舶的结构元件和非结构元件之间的连接组件。

背景技术

具体参考海军领域，结构舱壁和所谓的“非结构”分隔舱壁被区分开。两者之间的差异是前者提供支撑功能，且由与包括立柱和水平加强型材的构架相关联的平面金属板制成，而后者不提供结构功能，仅提供分隔功能。

通常以平面或波形板的形式制成的非结构舱壁比结构舱壁更轻，并且在评估的船的整体性能的结构设计计算中不做考虑，因为它们无助于结构的整体抗性。

非结构波形舱壁仅能够经受住局部负载，例如由于在没有诸如缆线、肋状物等结构加强物的情况下的诸如钢管、配电板等部件的连接。

在现有技术中，波形舱壁通过熔合线和具有标准几何形状的横截面被接合到船的结构承重元件，该波形舱壁不会被定尺寸为用于承受由连接至该处的结构不可避免地传送的负载。

在船的操作过程中，实际上波形舱壁，并且尤其是纵向的波形舱壁由于放置的船承重结构而传送的负载会表现出显著的弯曲、凸出乃至相当大的塑性变形。具体地，由船的结构传送的应力会导致形成非结构舱壁的金属板的峰值负载不稳定，并且如所述的会造成舱壁自身的塌陷。

为了消除这些问题，在现有技术中，优选利用重的结构舱壁，即使在它们的用途仅作为分隔壁时，从而避免舱壁弯曲，尤其是在这些舱壁必须覆盖长段时。可见，这样的解决方案从经济和从不必要地增加结构的重量两者上来说，均是很不利的。

发明内容

本发明的目的是消除上述问题，提供制造在船的操作过程中(或者，如将看到的，在建筑物中)不会经受显著变形的非结构舱壁的解决方案，同时确保该舱壁的可靠性和轻便性。

为了实现这个结果，利用舱壁的连接组件将舱壁连接至船的与该处相邻的结构，该结构可以是承重结构而不是其他分隔板(如将在以下描述中更好理解的)，使得所述元件之间不存在能够影响舱壁的结构稳定性或完整性的刚性约束。

根据本发明提出的连接组件允许提供柔性约束，相对于由船的结构元件传送的应力允许非结构舱壁被卸载。

更详细地，在根据本发明组件中，分离间隙存在于舱壁和舱壁必须被连接至的约束元件之间，该间隙允许该结构在没有从承重结构直接传送至非结构舱壁的应力的情况下被安放。因此，通过与约束元件形成整体的突起和从舱壁伸出的至少一个元件(在前述突起的表面上获得的孔中自由振荡的)之间的耦接，舱壁间接连接至约束元件(优选地是船的结构元件)。

因为存在伸出元件(例如，柱形螺柱)相对于固定的约束件振荡的可能性，所以会出现舱壁和连接至该处的结构之间的分离。因为约束件的刚性消失，所以从边界结构被传送至舱壁的应力不会影响其结构稳定性或完整性。

根据本发明的一个方面，通过连接组件并且通过具有在所附权利要求中限定的特征的安装方法，实现了前述的以及其他的目的和优点。

附图说明

现在将描述根据本发明的连接组件的一些优选实施方式的操作和结构特征。参照附图，其中：

-图1是根据本发明的一个实施方式的船舶的一部分的轴测视图，其中包括多个非结构舱壁；

-图2是图1中的细节的视图；

-图3是图1中的细节的视图；

-图4是根据本发明的一个实施方式的舱壁的一部分的轴测视图；

-图5是根据本发明的实施方式的连接组件的细节的立体图；

-图6是图5中的组件的截面图；

-图7是根据一个替换实施方式的图5中的组件的截面图；并且

-图8是根据本发明的一个实施方式的连接组件的截面图。

具体实施方式

在详细说明本发明的多个实施方式之前，应当清楚本发明在其应用上不受在以下描述中公开的或在附图中示出的构造细节和部件构造的限制。本发明能够采用其他实施方式并且能够以不同的方法执行或实际制造。还应当理解，措辞和技术名词具有描述的目的，并且将不应被解释为限制。

如下所述情况涉及对船的舱壁的情况的详细说明的技术方案，但是应理解的是，相同的用来将舱壁连接至周围结构以便使其相对于可由结构本身传送至该处的应力相分离的技术方案，还可用于存在相同的技术问题的其他环境下。

例如，在工业建造或土木建筑中，会出现使分隔壁与建筑物的承重结构(与它们的建筑材料无关)相分离的需要，使得由结构设置、地震事件等所引起的应力不会被传送至所述分隔壁，并且因此，不会损害其完整性或结构稳定性。

然而，强调以下将描述海军领域中的多个本发明的实施方式，但重申不排除在这里提出的方案会有助于解决相同的技术问题的其他应用环境。

最初参照图1，船舶9包括多个非结构舱壁10，这些非结构舱壁尤其适合于分离船舶的各个内部空间，但不提供对船舶结构抗性的影响。

图3示出非结构舱壁10的可能的构造，包括基本竖直的并且可选地波形的第一面10a，所述表面在纵向和竖直方向上由多个边缘10b、10c、10d界定。

舱壁10不同地连接至一个或多个约束元件11，该约束元件在图3中示出的实例中由船的舱板(舱壁沿着其下边缘10b连接至该舱板)，以及由竖直壁(舱壁沿着侧边缘10d连接至该竖直壁)表示。

因为必须使舱壁与和其相邻的至少一个约束元件相分离，所以图5示出了浮动连接组件12的实施方式，该浮动连接组件适合于将舱壁10连接至约束元件11，在这种情况下由船的舱板表示约束元件。

浮动连接组件12被想到以提供前述相分离，使得舱壁不接收由船的结构传送的应力；为了该目的，舱壁10和约束元件11沿着舱壁10的边缘(在这种情况下，下边缘10b)彼此分开分离距离h。假定舱壁10的横向厚度相对于第一面10a的两个维度可忽视。

更详细地，紧固组件12包括与约束元件11形成整体(在本文中示出的实例中，通过焊接)的突出部14(在图5中可见)。

突出部14具有与舱壁10的第一面10a相对并平行的第二面14a，和与第二面14a平行的第三面14c。突出部14在沿着突出部14的第二面14a的法线方向与舱壁10隔开间隙p。

根据实施方式，至少一个纵向密封焊道(sealing bead，封口焊珠)16介于在突出部14和舱壁10之间，使得在一侧被纵向连接至舱壁10的第一面10a，并且在相对侧被纵向连接至突出部14的第二面，以便具有基本等于间隙p的横向厚度，并确保突出部14和舱壁10之间的耐水性。密封焊道16可以是第一柔性密封件或者，可替换地，可以采用密封粘合材料的一个或多个焊道，硅酮基的，甚至具有阻燃剂特性；单组分和双组分聚氨酯基的，具有阻燃剂特性；基于混合聚合物的，具有阻燃剂特性；或者是基于丙烯酸材料的，具有阻燃剂特性以及具有优异的火焰反应特性的一些制剂。

突出部14或舱壁10包括在突出部的第二面14a上(如例如在图6中可见的)，或者在舱壁10的第一面10a上(如例如在图8中可见的)获得的一个或多个通孔14b。这样的孔14b轴向地接收从舱壁10的第一面10a或者从突出部14的第二面14a(如例如在图8中可见的)突出的至少一个伸出元件18。这样的伸出元件可以是螺柱(在本文中示出的情形中，柱形螺柱)，例如纳尔逊螺柱或任何类型的悬臂元件。

伸出元件18被配置为具有的直径比接收该伸出元件的孔14b的直径更小，因为螺柱18必须在孔14b的内部自由地径向振荡。因此，浮动连接组件12由于柔性密封件16(能够与约束元件11和舱壁10之间的相对位移相关地变形)和孔14的轮廊(在螺柱18的径向行进超过约束件的设计中容许的尺寸公差的情况下，该轮廓方便地形成螺柱18的抵接)的联合作用，而产生约束元件11和舱壁10之间的柔性类型连接。

根据可替换的实施方式(在图7中示出的)，由密封粘合材料制成的一对柔性密封件或焊道16可以横向间隔开，以便在螺柱18的相对侧上延伸。

因此，舱壁10实际上将在由螺柱18的直径和孔14b的直径之间的差值给定的尺寸公差的限制内与约束元件11相分离。

伸出元件18具有大致法向于突出部14的第二面的轴线x。

根据本发明的实施方式，闭合板20平行于突出部14放置；在图6中示出的实施方式中，这样的闭合板20面向突出部14的第三面14c，以便与其横向间隔开，而在图8中，例如，闭合板20面向舱壁10。

贯穿本说明书并且在权利要求书中，指示位置和方位的术语和表达，诸如“纵向”、“横向”、“竖直”或“水平”，应当参照舱壁的纵向边缘10b、10c。

闭合板20通过再次如在第一密封16的情况的柔性的第二周边密封件22被连接至突出部14或舱壁10。

闭合板20尤其适合于对突出部14横向约束舱壁10或约束舱壁10，因为其与伸出元件18形成整体(例如，通过焊接)，或者提供适合于将伸出元件18固定至闭合板20的任意止动装置24的衬底表面。

根据本发明的实施方式，止动装置24可包括将伸出元件18相对闭合板20的外表面拧紧的螺母24a，例如具有插入中间的垫圈24b，具有任意抗拧松系统。

根据可替换的实施方式，舱壁10包括可变的形状和尺寸的多个模块化面板10’。这样的面板10’，例如，如在图4中配置的，彼此侧向并置，因此形成了舱壁10。

根据实施方式(未示出)，单独的面板10’可以呈现与其相邻的面板的约束元件，即每个面板可以通过至少一个浮动连接组件12沿着一侧边缘或两侧边缘10d被约束至相邻的一个面板或几个面板。

根据实施方式，舱壁10(或者组成其的一个或多个面板10’)可以被刚性连接至约束元件11，例如，如在图4中的上部约束元件。这样的刚性连接可以例如通过焊接形成，使得舱壁10或面板10’，至少沿着一个边缘，由船的承重结构以刚性的方式方便地支撑或者刚性连接至相邻的舱壁或面板10’。

实现的优点是获得了连接船或建筑物的构造元件的方案，同时防止从一个元件传送至另一个元件的应力导致对连接的元件中的一个元件的结构稳定性或完整性受损害。

已经描述了根据本发明的浮动连接组件的各个方面和实施方式。应理解的是，每个实施方式可以与任意其他实施方式相结合。此外，本发明不限于所描述的实施方式，而是可以在所附权利要求限定的范围以内变化。

Claims (20)

1.一种舱壁(10)与至少一个约束元件(11)的浮动连接组件(12)，所述舱壁(10)具有由边缘(10b，10c，10d)界定的第一面(10a)；

所述浮动连接组件(12)包括：

-突出部(14)，与所述约束元件(11)形成整体；

-至少一个第一纵向密封焊道(16)；

-至少一个伸出元件(18)，从所述舱壁(10)或者从所述突出部(14)伸出；

-至少一个第二柔性密封件(22)；以及

-至少一个闭合板(20)；

所述浮动连接组件(12)的特征在于：

-所述舱壁(10)和所述耦接元件(11)沿着所述舱壁(10)的边缘彼此分开一分离距离(h)，使得所述舱壁(10)和所述约束元件(11)仅通过所述浮动连接组件(12)间接地连接；

-所述突出部(14)具有彼此平行并相对的第二面(14a)和第三面(14c)，所述第二面(14a)相对于所述舱壁(10)的第一面(10a)平行并间隔开；

-所述第一纵向密封焊道(16)介于所述舱壁(10)的第一面(10a)和所述突出部(14)的第二面(14a)之间；

-所述突出部(14)或所述舱壁(10)包括在所述突出部(14)的第二面(14a)上或者在所述舱壁(10)的第一面(10a)上获得的至少一个通孔(14b)；

-所述至少一个闭合板(20)相对于所述通孔(14b)是同心的，并且相对于所述突出部(14)的第三面(14c)或者相对于所述舱壁(10)是平行并间隔开的；

-所述第二柔性密封件(22)介于所述闭合板(20)和所述突出部(14)的第三面(14c)之间，或者介于所述闭合板(20)和所述舱壁(10)之间；

-所述至少一个伸出元件(18)从所述舱壁(10)的第一面(10a)或者从所述突出部(14)的第二面(14a)突出，轴向地插入相应的通孔(14b)中，并且与相应的闭合板(20)形成整体，使得所述舱壁(10)在所述突出部(14)上保持为悬臂式的，避免不同的支撑；并且

-所述伸出元件(18)具有的直径比该相应的通孔(14b)的直径更小，使得所述伸出元件(18)在径向方向上在该通孔(14b)内部能自由地浮动。

2.根据权利要求1所述的浮动连接组件(12)，其中：

-所述至少一个伸出元件(18)从所述舱壁(10)伸出；

-所述突出部(14)包括在所述突出部(14)的第二面(14a)上获得的至少一个通孔(14b)；

-所述第二柔性密封件(22)介于所述闭合板(20)和所述突出部(14)的第三面(14c)之间；并且

-所述至少一个伸出元件(18)从所述舱壁(10)的第一面(10a)突出，轴向地插入相应的通孔(14b)中，且与相应的闭合板(20)形成整体，使得所述舱壁(10)在所述突出部(14)上保持为悬臂式的，避免不同的支撑。

3.根据权利要求1或2所述的组件，其特征在于，所述至少一个纵向密封焊道(16)是第一柔性密封件，并且在于，所述浮动连接组件进一步包括至少一个止动装置(24)，所述止动装置抵靠所述闭合板(20)而与所述伸出元件(18)接合，使得所述第一和第二柔性密封件(16，22)与所述突出部(14)轴向地拧紧。

4.根据权利要求3所述的组件，其中，所述止动装置(24)抵靠邻接所述闭合板(20)。

5.根据前述权利要求中任一项所述的组件，其中，所述第一纵向密封焊道(16)是粘合材料的纵向密封焊道，该粘合材料是基于硅酮的，或是基于聚胺脂的，或是基于混合聚合物的，或是基于丙烯酸材料的。

6.根据前述权利要求中任一项所述的组件，其中，所述舱壁(10)包括侧向地并置的多个面板(10’)。

7.根据权利要求6所述的组件，其特征在于，通过所述浮动连接组件(12)每个面板(10’)都能连接到至少一个相邻面板(10’)。

8.根据前述权利要求中的任一项所述的组件，其中，所述舱壁(10)沿着至少一个边缘(10b，10c，10d)刚性地连接到至少一个约束元件(11)。

9.根据权利要求8所述的组件，其中，所述舱壁(10)通过焊接优先地连接至所述约束元件(12)。

10.一种船(9)，包括根据前述权利要求中任一项所述的浮动连接组件(12)。

11.一种用于使舱壁(10)与至少一个约束元件(11)相分离以限制它们之间传递应力的方法，所述舱壁包括由边缘(10b、10c、10d)界定的第一面(10a)，并且所述方法包括以下步骤：

a)将所述舱壁(10)定位距所述约束元件(11)一分离距离(h)处，使得所述舱壁(10)和所述约束元件(11)沿着所述舱壁(10)的边缘(10b，10c，10d)相分离；

b)提供突出部(14)，所述突出部包括第二面(14a)，并且提供至少一个通孔(14b)，所述通孔形成在所述第二面(14a)上，或者形成在所述舱壁(10)的第一面(10a)上；

c)将所述突出部(14)固定至所述约束元件(11)，使得所述突出部(14)的第二面(14a)平行于所述舱壁(10)的第一表面(10a)，并且与所述第一表面(10a)横向地间隔开；

d)在介于所述舱壁(10)的第一面(10a)和所述突出部(14)的第二面(14a)之间的位置，施加至少一个纵向密封焊道(16)；

e)将至少一个伸出元件(18)固定至所述舱壁(10)，使得所述伸出元件(18)从所述舱壁(10)的第一面(10a)横向突出并且轴向地插入所述突出部(14)的相应的孔(14b)中，或者反之亦然，使得所述伸出元件(18)从所述突出部(14)的第二面(14a)横向地突出并且轴向插入所述舱壁(10)的相应的孔(14b)中，所述伸出元件(18)在所述孔(14b)内部能径向地浮动；

f)将闭合板(20)平行于所述突出部(14)并且相对于相应的通孔(14b)同心地定位；并且

g)将所述闭合板(20)通过第二柔性周边密封件(22)连接至所述突出部(14)或所述舱壁(10)，所述第二柔性周边密封件介于所述闭合板(20)和所述突出部(14)之间或者介于所述闭合板(20)和所述舱壁(10)之间，使得所述伸出元件(18)完全地穿过所述孔(14b)并且与所述闭合板(20)形成整体。

12.根据权利要求11所述的方法，包括以下步骤：

a)将所述舱壁定位在距所述约束元件(11)一分离距离(h)处，使得所述舱壁(10)和所述约束元件(11)沿着所述舱壁(10)的边缘(10b，10c，10d)相分离；

b)提供突出部(14)，该突出部包括第二面(14a)和形成在所述第二面(14a)上的至少一个通孔(14b)；

c)将所述突出部(14)固定至所述约束元件(11)，使得所述突出部(14)的第二面(14a)平行于所述舱壁(10)的第一面(10a)，并且与所述第一面(10a)横向地间隔开；

d)在介于所述舱壁(10)的第一面(10a)和所述突出部(14)的第二面(14a)之间的位置，应用至少一个纵向密封焊道(16)；

e)将至少一个伸出元件(18)固定至所述舱壁(10)，使得所述伸出元件(18)从所述舱壁(10)的第一面(10a)横向地突出并且轴向插入所述突出部(14)的相应的孔(14b)中，所述伸出元件(18)在所述孔(14b)内部能径向地浮动；

f)将闭合板(20)平行于所述突出部(14)并且相对相应的通孔(14b)同心地定位；以及

g)将所述闭合板(20)通过介于所述闭合板(20)和所述突出部(14)之间的第二柔性周边密封件(22)而连接至所述突出部(14)，使得所述伸出元件(18)完全穿过孔(14b)并且与所述闭合板(20)形成整体。

13.根据权利要求11或12所述的方法，包括，将所述伸出元件(18)轴向地拧紧至所述突出部(14)的拧紧步骤。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述拧紧步骤通过抵靠所述闭合板(20)而与所述伸出元件(18)接合的止动装置(24)来执行。

15.根据权利要求11至14中任一项所述的方法，其中，所述第一纵向密封焊道(16)是粘合材料的纵向密封焊道，所述粘合材料是基于硅酮的，或是基于聚胺脂的，或是基于混合聚合物的，或是基于丙烯酸材料的。

16.根据权利要求11至15中任一项所述的方法，包括，侧向地并置多个面板(10’)以形成舱壁(10)的步骤。

17.根据权利要求16所述的方法，包括，通过根据权利要求10至13中任一项的方法连接至少一对相邻面板(10’)的步骤。

18.根据权利要求11至17中任一项所述的方法，包括将所述舱壁(10)沿着所述舱壁(10)的至少一个边缘(10b，10c，10d)刚性固定到至少一个约束元件(11)的步骤。

19.根据权利要求18所述的方法，其中，将所述舱壁(10)固定至所述约束元件(11)的步骤通过焊接来执行。

20.一种用于将船(9)的舱壁(10)与至少一个约束元件(11)相分离的方法，包括权利要求11至19中任一项所述的步骤。