DE102006026647A1 - Compact catch for door latch of sea-going ship, has oil connection part simultaneously supplying pressure oil to cylinder part or inlet valve, where catch forms rigid unit and is tubed only with rigid and high-strength pipings - Google Patents

Compact catch for door latch of sea-going ship, has oil connection part simultaneously supplying pressure oil to cylinder part or inlet valve, where catch forms rigid unit and is tubed only with rigid and high-strength pipings Download PDF

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Abstract

The catch has an oil connection part (6) simultaneously supplying pressure oil to a cylinder part (3) or an inlet valve. The cylinder part with its annular surface is twice larger than an annular surface of a work cylinder, where the catch forms a rigid unit and is tubed only with rigid and high-strength pipings. The oil connection part ensures that a locking cylinder is excited and driven into its end position, before an actuator part (7) begins its work.

Description

Einsatzgebiet (Anwendungsbereich) und Stand der Technik:Field of application (scope) and State of the art:

Alle Öffnungen in der Aussenhaut eines Schiffes, wie Pforten, Luken und Ladeklappen insbesondere wenn diese unterhalb der CWL (Konstruktionswasserlinie) liegen unterliegen ganz besonderen Vorschriften der Klassifikationsgesellschaften.All openings in the outer skin of a ship, such as gates, hatches and tailgates especially if these are below the CWL (construction waterline) are subject to very specific rules of classification societies.

Eine dieser Vorschriften besagt, dass die bereits geschlossenen Pforten, Luken und Klappen mit einer je nach Grösse der Öffnungen bestimmten Anzahl von Riegeln verriegelt werden und dabei noch zusätzlich die in die Falze eingebrachten Dichtelemente, bis in die konstruktiv vorbestimmte Endlage gepresst werden.A of these provisions states that the gates already closed, Hatches and flaps with a number determined according to the size of the openings latched by bolts and additionally introduced in the folds Sealing elements, pressed into the structurally predetermined end position become.

Dabei werden die Riegel immer bis in ihre Endlagen gefahren und noch zusätzlich in der ausgefahrenen Position „verriegelt" gegen einen unbeabsichtigten Rücklauf mechanisch gesperrt. Die dabei anstehenden Positionen der Riegel „verriegelt und entriegelt" müssen elektronisch abgefragt und erfasst werden können.there The bars are always driven to their final positions and still in addition the extended position "locks" against an unintentional returns mechanically locked. The pending positions of the bolt "locked and unlocked "must be electronic be queried and recorded.

Alle diese Abläufe werden heute ausschliesslich hydraulisch betätigt.All these processes Today, they are hydraulically operated exclusively.

Zumeist werden Pforten, Luken und Ladeklappen mit Riegeleinheiten wie auf Blatt 1 in den 1 und 2 dargestellt verriegelt.Most are gates, hatches and tailboards with locking units as on sheet 1 in the 1 and 2 pictured locked.

Hierbei ist Teil 1 eine Grundplatte auf welcher die Einheit aufgebaut ist. Teil 2 ist das Widerlager für den Arbeitszylinder Teil 3.This is part 1 a base plate on which the unit is constructed. part 2 is the abutment for the power cylinder part 3 ,

Teil 4 ist das Riegelgehäuse mit den innenliegenden Führungsbuchsen Teil 5 und dem zylindrisch ausgebildeten Riegel Teil 6.part 4 is the latch housing with the inner guide bushes part 5 and the cylindrically shaped latch part 6 ,

Position 7 ist eine als Gabel ausgebildete Aufnahme für den Zylinder Teil 3 innerhalb des Riegels Teil 6.position 7 is designed as a fork receptacle for the cylinder part 3 inside the tie part 6 ,

Der Bolzen Teil 9 verbindet beide Bauteile miteinander.The bolt part 9 connects both components together.

Diese Auslegung ist hierbei unbedingt erforderlich, da es sich hier um eine Schweisskonstruktion handelt bei der die Fluchtungsfehler mittels Gelenken ausgeglichen werden müssen.These Design is essential here, since this is about a welded construction acts in the misalignment means Joints must be compensated.

Teil 8 ist ein in den Riegel Teil 6 fest eingeschraubter Führungsbolzen, der in der Nut innerhalb des Riegelgehäuses Teil 4 dafür sorgt, dass der Riegel Teil 6 sich nicht verdrehen kann. Ausserdem werden mit diesem Führungsbolzen Teil 8 die Näherungsschalter Teil x und y erregt und somit die Positionen abgefragt.part 8th is one in the latch part 6 firmly screwed guide pin, which is part of the groove in the latch housing 4 Ensures that the latch is part 6 can not twist. In addition, with this guide pin part 8th the proximity switches part x and y excited and thus queried the positions.

Ob jetzt die Arbeitszylinder Teil 3 mit hier nicht besonders dargestellten jedoch integrierten Rücklaufsperren tatsächlich gesperrt sind kann nicht abgefragt werden.Whether now the working cylinder part 3 can not be queried with not particularly illustrated but integrated backstops are actually locked.

Ausserdem sind diese in der kleinen Ringfläche der Arbeitszylinder Teil 3 eingearbeiteten Rücklaufsperren so filigran, dass sie zu denen hier geforderten Aufgaben und ablaufenden Bewegungen mit grossem Kraftaufwand nicht stimmig passend ausgelegt sind.In addition, these are part of the small annular surface of the working cylinder 3 built-in backstops so filigree that they are designed to those required here tasks and expiring movements with great force not consistent fit.

Weiterhin ist bekannt, dass man bestrebt ist eine Riegeleinheit zu erstellen bei der beide Einheiten, sowohl Riegel und auch Arbeitszylinder als Tandemgerät in einer einzigen Einheit ihre Arbeit verrichten.Farther is known that one endeavors to create a locking unit in both units, both bars and working cylinder as a tandem device do their work in a single unit.

Auf Blatt 2 in den 3 und 4 ist solch ein Tandemgerät in zwei Ansichten schematisch dargestellt.On sheet 2 in the 3 and 4 such a tandem device is shown schematically in two views.

Hierbei entfällt die zuvor noch erforderliche Grundplatte, da die beiden Einheiten aus Antriebszylinder Teil 16 und Riegel Teil 10 mittels der Flansche Teil 14 und 15 über vier Stück Zuganker Teil 17 verbunden werden.This eliminates the previously required base plate, since the two units of drive cylinder part 16 and latch part 10 by means of the flanges part 14 and 15 over four pieces tie rod part 17 get connected.

Das Endgewinde der Kolbenstange wird hierbei fest in den Riegel Teil 10 eingeschraubt und gesichert.The end thread of the piston rod is hereby firmly in the latch part 10 screwed in and secured.

Riegelgehäuse Teil 11, Führungsbuchsen Teil 13 und Führungsbolzen Teil 12 haben dabei die gleichen Aufgaben wie die identischen Teile in den 1 und 2 auf Blatt 1.Bolt housing part 11 , Guide bushes part 13 and guide pin part 12 have the same tasks as the identical parts in the process 1 and 2 on sheet 1.

Dieser Konstruktionsaufbau ist schon etwas fortschrittlicher gestaltet, jedoch ist er mit den gleichen Fehlerquellen ausgestattet wie die zuerst beschriebenen Geräte.This Construction is already a bit more advanced, However, he is equipped with the same sources of error as the first described devices.

In beiden Fällen kommen Differentialzylinder zum Einsatz, die bekanntlich wenn sie von der Bodenseite mit gleichem Öldruck beaufschlagt werden wesentlich höhere Kräfte entwickeln, als wenn sie vom Zylinderkopf beaufschlagt werden.In both cases come used differential cylinder, which is known when they from the bottom side with the same oil pressure be charged much higher personnel develop as if they are acted upon by the cylinder head.

Bei den hier eingesetzten Riegeleinheiten benötigen wir jedoch genau das Gegenteil dessen was wir mit solch einer Konstruktion erreichen.at However, we need exactly this for the locking units used here Contrary to what we achieve with such a construction.

Man behilft sich damit, dass man mit unterschiedlichen Drücken arbeitet um zu gewährleisten dass die oft für einen langen Zeitraum verriegelten Pforten, Luken und Ladeklappen auch noch geöffnet werden können.you manages to work with different pressures to ensure that often for For a long period of time locked gates, hatches and tailboards also be opened can.

Das heisst, die Kräfte zur Entriegelung müssen stets grösser sein als die zur Vemegelung!The means, the forces to unlock always bigger be as the Vemegelung!

Alle diese Nachteile werden bei der neuen Riegeleinheit
„Kompaktriegel mit Kräfteausgleich"
beseitigt und neue Vorteile werden zusätzlich eingebracht.All these disadvantages are in the new locking unit
"Compact bars with force balance"
eliminated and new benefits are added.

Bedingt dadurch, dass alle diese Geräte, ganz gleich wie sie ausgeführt sind in erster Linie der Sicherheit gelten, sollte man von vorn herein bestrebt sein Fehlerquellen auszumerzen und den gesamten Ablauf einfach, übersichtlich und bei wesentlich kompakterer Bauweise robuster zu gestalten.conditioned in that all these devices, quite the same as they executed First and foremost, safety should be considered from the beginning endeavoring to eradicate his sources of error and the entire process simple, clear and to make them more robust in a much more compact design.

Langlebigkeit bei gleichzeitig absoluter Wartungsfreiheit, schon allein diese beiden Punkte sind schon ein Fortschritt die der „Kompaktriegel mit Kräfteausgleich" mit sich bringt.longevity at the same time absolutely maintenance-free, even this alone Both points are already an advance of the "compact bars with power balance "brings with it.

Kompaktriegel mit Kräfteausgleich:Compact bars with force balance:

Auf Blatt 3 ist in der 5 ein solcher Kompaktriegel im Halbschnitt dargestellt. In der 6 ist der gleiche Kompaktriegel um 90° gewendet in der Draufsicht gezeichnet.On sheet 3 is in the 5 such a Kompakttriegel shown in half section. In the 6 is the same Kompacktriegel turned by 90 ° drawn in plan view.

Im einzelnen sind hierbei die Teile 1 die Kolbenstange und gleichzeitig auch der Riegel. Teil 2 ist der Zylinderkopf und gleichzeitig auch das Führungsgehäuse.In detail here are the parts 1 the piston rod and at the same time the bolt. part 2 is the cylinder head and at the same time the guide housing.

Teil 3 ist ein einfachwirkender Zylinder mit innenliegender Druckfeder, der in das Führungsgehäuse Teil 2 fest eingebracht ist, und deren Ringfläche aus Durchmesser D2 abzüglich der Kolbenstange Teil 4 doppelt so gross ist wie die Ringfläche aus dem Durchmesser D1 des Arbeitszylinders Teil 7 abzüglich des Durchmessers der Kolbenstange bzw. des Riegels Teil 1.part 3 is a single-acting cylinder with internal compression spring, which is part of the guide housing 2 is firmly inserted, and whose annular surface of diameter D2 minus the piston rod part 4 twice as large as the ring surface of the diameter D1 of the working cylinder part 7 minus the diameter of the piston rod or the bolt part 1 ,

Teil 5 ist eine in den Riegel Teil 1 eingebrachte Längsnut an deren Ende eine Vertiefung ist, in welche die Kolbenstange Teil 4 eintaucht wenn der Riegel in seiner Endlage ausgefahren ist.part 5 is one in the latch part 1 introduced longitudinal groove at the end of which is a recess into which the piston rod part 4 dips when the bolt is extended in its end position.

Die Teile 6 und 8 sind die Anschlussbohrungen für den Ölzufluss des Arbeitszylinders. Teil 9 ist eine verstärkte Kolbenstange die, die Ringfläche des Arbeitszylinders Teil 7 verkleinert, dadurch den Arbeitsdruck für den Verriegelungsvorgang reduziert und gleichzeitig auch noch die Stützweite des Riegels konstant gleich gross beibehält ganz gleich ob der Riegel ein- oder ausgefahren ist.The parts 6 and 8th are the connection holes for the oil inflow of the working cylinder. part 9 is a reinforced piston rod which, the annular surface of the working cylinder part 7 reduced, thereby reducing the working pressure for the locking process and at the same time also the span of the bolt remains the same size regardless of whether the bolt is retracted or extended.

Teil 10 ist eine Grundplatte, die am Schiffskörper angeschweisst wird, mit den Zugankern Teil 11 wird der gesamte Kompaktriegel mit der Grundplatte Teil 10 verschraubt und dabei gleichzeitig mit dem Einlegekeil Teil 13 gegen Verschieben gesichert.part 10 is a base plate, which is welded to the hull, with the tie rods part 11 the entire compacting bar will become part of the base plate 10 bolted and at the same time with the insertion wedge part 13 secured against displacement.

Teil 14 sind 4 Stück Zuganker, die den Zylinderkopf Teil 2 und den Zylinder Teil 7 miteinander verbinden.part 14 are 4 piece tie rods that are the cylinder head part 2 and the cylinder part 7 connect with each other.

15 sind im Zylinderkopf eingebrachte Gewindebohrungen zur Aufnahme der Näherungsschalter mit einem genauen Mittenabstand wie der Arbeitshub des Zylinders Teil 7 ausgelegt ist. 15 are tapped holes in the cylinder head for receiving the proximity switches with an exact center distance as the working stroke of the cylinder part 7 is designed.

Wenn der Kompaktriegel bei 8 mit Öl beaufschlagt wird fährt die Kolbenstange bzw. Riegel Teil 1 bis zum konstruktiven Endanschlag aus und verriegelt die Schiffstür.If the compact latch at 8th oil is applied drives the piston rod or latch part 1 up to the constructive limit stop and locks the ship's door.

Gleichzeitig fährt der einfachwirkende Zylinder Teil 3 mit seiner Kolbenstange Teil 4 aus, bedingt durch den Druck der innenliegenden Druckfeder und fährt mit seiner Kolbenstange Teil 4 in die am Ende der Längsnut Teil 5 befindliche Vertiefung und sperrt die gesamte Einheit gegen ein unbeabsichtigtes Zurückfahren ab.At the same time, the single-acting cylinder drives part 3 with his piston rod part 4 due to the pressure of the inner compression spring and drives with its piston rod part 4 in the at the end of the longitudinal groove part 5 located recess and locks the entire unit against unintentional retraction.

Dieser Zustand kann mittels eines Endschalters elektronisch abgefragt werden.This Condition can be queried electronically by means of a limit switch.

Soll die Tür entriegelt werden, so wird der Kompaktriegel bei 6 beaufschlagt. Bedingt durch die doppelt so grosse Kolbenringfläche des Sperrzylinders Teil 3 und ein und dem selben Ölkanal wird in jedem Fall der Sperrzylinder Teil 3 zuerst erregt und bis zu seinem Anschlag gefahren werden, gleichzeitig wird der Riegel Teil 1 frei gegeben und erst dann wird der Arbeitszylinder Teil 7 in die Endlage „eingefahren" fahren und dabei die Reibungskräfte zwischen Riegel Teil 1 und Schiffstür überwinden.If the door is to be unlocked, the compact latch will be on 6 applied. Due to the twice as large piston ring area of the locking cylinder part 3 and one and the same oil passage in each case, the locking cylinder part 3 first excited and driven to its stop, at the same time the bolt is part 1 released and only then is the working cylinder part 7 in the end position "retracted" drive while the frictional forces between bolt part 1 and overcome the ship's door.

Die Vorteile der Kompaktriegel mit Kräfteausgleich sind:

  • 1) Beide Arbeitswege, sowohl Schliessen als auch Öffnen werden mit dem gleichen Druck gefahren. Komplizierte Ansteuerungen entfallen.
  • 2) Der Riegel Teil 1 behält in jeder Stellung die gleiche Stützlänge bei extrem kurzer Bauweise des Gerätes. Fast doppelte Stützweite bei teilweise 50% geringerer Baulänge.
  • 3) Die Rücklaufsperre ist in jeder Stellung elektronisch abfragbar.
  • 4) Die sonst üblichen, an einer einzigen Schiffstür bis zu 12 Stück Hochdruckschläuche, entfallen hierbei gänzlich und machen die Gesamtanlage wesentlich sicherer.
  • 5) Geringere Abmessungen mache geringere Freiräume erforderlich.
The advantages of the compact bars with balance of forces are:
  • 1) Both working paths, both closing and opening are driven with the same pressure. Complicated controls omitted.
  • 2) The latch part 1 retains the same support length in every position with extremely short design of the device. Almost twice the span at 50% less length.
  • 3) The backstop can be interrogated electronically in any position.
  • 4) The usual, on a single ship door up to 12 high-pressure hoses, eliminating this completely and make the overall system much safer.
  • 5) Smaller dimensions require less space.

Claims (8)

Kompaktriegel mit Kräfteausgleich dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenstange Teil 1 gleichzeitig auch der Riegel ist.Kompakttriegel with force balance by characterized in that the piston rod part 1 at the same time the bolt is. Kompaktriegel mit Kräfteausgleich nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine grosse Stützweite des Riegels Teil 1 dadurch erreicht wird, dass der extrem lang ausserhalb des Ölraumes geführte Riegel Teil 1, mit der durchgehenden Kolbenstange Teil 9 eine einzige Einheit bilden.Compact latch with balance of force according to claim 1, characterized in that a large span of the bolt part 1 This is achieved by the extremely long outside the oil space guided latch part 1 , with the continuous piston rod part 9 to form a single entity. Kompaktriegel mit Kräfteausgleich nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein fest in den Zylinderkopf Teil 2 eingearbeiteter einfachwirkender Zylinder mit innenliegender Druckfeder mit seiner stets teilweise ausgefahrenen Kolbenstange Teil 4 den Riegel Teil 1 gegen Verdrehen absichert und in der total ausgefahrenen Position des Riegels Teil 1 ganz abtaucht und den Zylinder Teil 7 gegen unbeabsichtigten Rücklauf sperrt.Compact latch with balance of forces according to claims 1 and 2, characterized in that a fixed in the cylinder head part 2 built-in single-acting cylinder with internal compression spring with its always partially extended piston rod part 4 the latch part 1 secures against twisting and in the totally extended position of the bolt part 1 completely submerged and the cylinder part 7 locks against unintentional return. Kompaktriegel mit Kräfteausgleich nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Sperrzylinder Teil 3 mit seiner Ringfläche stets doppelt so gross ist wie die Ringfläche des Arbeitszylinders Teil 7.Compact latch with balance of force according to claims 1 to 3, characterized in that the locking cylinder part 3 with its annular surface is always twice as large as the annular surface of the working cylinder part 7 , Kompaktriegel mit Kräfteausgleich nach den Ansprüchen 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass der Ölanschluss Teil 6 beide Zylinder Teil 3 und Teil 7 gleichzeitig ohne eine Verengung oder ein Absperrorgan mit Drucköl versorgt und stets dafür sorgt, dass der Sperrzylinder stets zuerst erregt und in seine Endlage gefahren wird, bevor der Arbeitszylinder Teil 7 mit seiner Arbeit beginnt.Compact latch with balance of force according to claims 1 to 4, characterized in that the oil connection part 6 both cylinders part 3 and part 7 simultaneously supplied with pressure oil without a constriction or a shut-off and always ensures that the locking cylinder is always first energized and driven to its final position before the working cylinder part 7 starts with his work. Kompaktriegel mit Kräfteausgleich nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass bedingt durch die grössere Querschnittfläche der durchgehenden Kolbenstange Teil 9 die Ausfahrkräfte des Arbeitszylinders Teil 7 stets geringer, bei gleicher Druckbeaufschlagung sein werden und somit auch die Rückholkräfte für den Riegel Teil 1 immer grösser sein werden als die Kräfte die, die Schiffstür verriegeln.Compact latch with balance of forces according to claims 1 to 5, characterized in that due to the larger cross-sectional area of the continuous piston rod part 9 the extension forces of the working cylinder part 7 always lower, be at the same pressure and thus also the return forces for the bolt part 1 will always be greater than the forces that lock the ship's door. Kompaktriegel mit Kräfteausgleich nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine starre Einheit bilden und stets nur mit starren und hochfesten Rohrleitungen verrohrt werden müssen.Compact latch with balance of forces according to claims 1 to 6, characterized in that they form a rigid unit and always be cased only with rigid and high-strength piping have to. Kompaktriegel mit Kräfteausgleich nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass jede Position, ausgefahren, eingefahren und ganz besonders auch abgesperrt einzeln elektronisch abgefragt und gespeichert werden können.Compact latch with balance of forces according to claims 1 to 7, characterized in that each position, extended, retracted and especially also locked individually electronically queried and can be stored.
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