DE102006026647B4 - Compact latch with force compensation for a door lock on seagoing ships - Google Patents

Compact latch with force compensation for a door lock on seagoing ships Download PDF

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Abstract

Kompaktriegel zum Verriegeln einer Luke oder dergleichen, mit einem Arbeitszylinder, der eine Kolbenstange aufweist, welche als Riegel ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass dem Riegel (1) des Arbeitszylinders (7) ein Sperrzylinder (3) zugeordnet ist, dessen Kolbenstange (4) in Endlagenstellung des ausgefahrenen Riegels (1) in eine im Riegel (1) ausgebildete Vertiefung zur Sperrung der Rückbewegung des Riegels (1) eingreift.Compact latch for locking a hatch or the like, with a working cylinder having a piston rod, which is designed as a bolt, characterized in that the latch (1) of the working cylinder (7) is associated with a locking cylinder (3) whose piston rod (4) engages in the end position of the extended bolt (1) formed in a latch (1) recess for blocking the return movement of the bolt (1).

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die Erfindung betrifft einen Kompaktriegel zum Verriegeln einer Luke oder dergleichen, mit einem Arbeitszylinder, der eine Kolbenstange aufweist, welche als Riegel ausgebildet ist.The The invention relates to a compact latch for locking a hatch or the like, with a working cylinder having a piston rod has, which is designed as a latch.

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 a ship, such as gates, hatches and tailgates, in particular if they 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 unintended return 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 become exclusive today hydraulically operated.

Zumeist werden Pforten, Luken und Ladeklappen mit den bekannten Riegeleinheiten, wie auf Blatt 1 in den 1 und 2 dargestellt, verriegelt.Most are gates, hatches and tailboards with the known locking units, as on sheet 1 in the 1 and 2 shown, 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 built. 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 is a welded construction, in which the misalignment can be compensated by means of joints have to.

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 meet the tasks required here and expiring movements with great effort not harmonious 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 It is known that one endeavors to create a locking unit in the case of both units, both latches and also working cylinders, 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 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 fourteen and 15 be connected via four piece tie rods.

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, it is equipped with the same sources of error as the first described devices.

In beiden Fällen kommen Differenzialzylinder 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 cylinders, which are known, if they from the bottom side with the same oil pressure to develop much higher forces than when they be 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. Das heißt, die Kräfte zur Entriegelung müssen stets größer sein als die zur Verriegelung.Manages to work with different pressures to ensure that the often closed for a long period gates, hatches and tailboards also still open can be. That is, the forces for unlocking must always be greater than those for locking.

Aus der DE 40 02 770 A1 ist des Weiteren zum Beispiel eine Verriegelungsanlage mit mehreren als Zylinder ausgebildeten Stellelementen bekannt, welche über ein Hydraulikmittel betätigt und in eine ein Türschloss einer Kraftfahrzeugtür sichernde Verriegelungsstellung gebracht werden. Die Kolbenstange eines Stellelementes bildet dabei einen das Türschloss sperrenden Riegel aus. Um ein Rückströmen des das Stellelement betätigenden Hydraulikmittels zu verhindern, ist in der Hydraulikleitung ein elektromagnetisch betätigbares Sperrventil eingesetzt, das den Rückfluss des Hydraulikmittels blockiert. Die verwendeten Sperrventile können jedoch nur in einem begrenzten Druckbereich eingesetzt werden.From the DE 40 02 770 A1 Further, for example, a locking system with a plurality of actuating elements designed as a cylinder is known, which are actuated via a hydraulic means and brought into a locking position securing a door lock of a motor vehicle door. The piston rod of an actuating element thereby forms a latch locking the door lock. In order to prevent a backflow of the actuating element actuating hydraulic fluid, an electromagnetically actuated check valve is used in the hydraulic line, which blocks the return flow of the hydraulic fluid. However, the stop valves used can only be used in a limited pressure range.

Bedingt dadurch, dass alle diese Geräte, ganz gleich wie sie ausgeführt sind, in erster Linie der Sicherheit gelten, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, Fehlerquellen von vornherein zu vermeiden 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 are primarily safety, is the invention the task to avoid sources of error from the outset and the entire process simple, clear and with a much more compact design, more robust.

Die vorbezeichneten Nachteile werden mit dem neuen Kompaktriegel gemäß dem Patentanspruch 1 beseitigt und neue Vorteile werden zusätzlich in den Ansprüchen 2 bis 11 angegeben.The mentioned disadvantages are with the new compact latch according to the claim 1 eliminated and new advantages are additionally set forth in claims 2 to 11 indicated.

Bei einem Kompaktriegel zum Verriegeln einer Luke oder dergleichen, mit einem Arbeitszylinder, der eine Kolbenstange aufweist, welche als Riegel ausgebildet ist, ist nach der Erfindung vorgesehen, dass dem Riegel des Arbeitszylinders ein Sperrzylinder zugeordnet ist, dessen Kolbenstange in Endlagenstellung des ausgefahrenen Riegels in eine im Riegel ausgebildete Vertiefung zur Sperrung der Rückbewegung des Riegels eingreift.at a compact latch for locking a hatch or the like, with a working cylinder having a piston rod, which is designed as a bar is provided according to the invention that the latch of the working cylinder is associated with a locking cylinder, the piston rod in the end position of the extended bolt in a trained in the bolt recess for blocking the return movement engages the bolt.

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

Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben. advantageous Further developments are specified in the subclaims.

Auf Blatt 3 ist in der 5 ein solch erfindungsgemäßer 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 compact crucible according to the invention 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 einfach wirkender Zylinder mit innenliegender Druckfeder, der in das Führungsgehäuse Teil 2 fest eingebracht ist, und dessen 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 its annular surface of diameter D2 minus the piston rod part 4 is twice as large as the annular 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 is 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, no matter 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 fourteen 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 threaded in the cylinder head threaded holes for receiving the proximity switch with an accurate center distance, such 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 is acted upon with oil, the piston rod or bolt moves part 1 up to the constructive limit stop and locks the ship's door.

Gleichzeitig fährt der einfach wirkende 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 demselben 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 surface of the locking cylinder part 3 and one and the same oil channel, in any case, the locking cylinder part 3 first excited and driven to its stop, at the same time the latch becomes 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 machen geringere Freiräume erforderlich.
The advantages of the compact bars with balance of forces are:
  • 1. Both working paths, both closing and opening, are driven at 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's door up to 12 high-pressure hoses, eliminating this completely and make the overall system much safer.
  • 5. Smaller dimensions require less space.

Claims (11)

Kompaktriegel zum Verriegeln einer Luke oder dergleichen, mit einem Arbeitszylinder, der eine Kolbenstange aufweist, welche als Riegel ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass dem Riegel (1) des Arbeitszylinders (7) ein Sperrzylinder (3) zugeordnet ist, dessen Kolbenstange (4) in Endlagenstellung des ausgefahrenen Riegels (1) in eine im Riegel (1) ausgebildete Vertiefung zur Sperrung der Rückbewegung des Riegels (1) eingreift.Compact latch for locking a hatch or the like, with a working cylinder having a piston rod, which is designed as a bar, characterized in that the bolt ( 1 ) of the working cylinder ( 7 ) a locking cylinder ( 3 ), whose piston rod ( 4 ) in the end position of the extended bolt ( 1 ) in one of the bars ( 1 ) formed recess for blocking the return movement of the bolt ( 1 ) intervenes. Kompaktriegel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sperrzylinder (3) im Zylinderkopf (2) des Arbeitszylinders (7) angeordnet ist.Compact latch according to claim 1, characterized in that the locking cylinder ( 3 ) in the cylinder head ( 2 ) of the working cylinder ( 7 ) is arranged. Kompaktriegel nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sperrzylinder (3) ein einfachwirkender Zylinder mit einer innenliegenden Druckfeder ist.Compact latch according to one of claims 1 and 2, characterized in that the locking cylinder ( 3 ) is a single-acting cylinder with an internal compression spring. Kompaktriegel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Riegel (1) eine Längsnut (5) aufweist, über die der Riegel (1) verdrehsicher entlang der Kolbenstange (4) des Sperrzylinders (3) geführt ist.Compact latch according to one of claims 1 to 3, characterized in that the bolt ( 1 ) a longitudinal groove ( 5 ), over which the bolt ( 1 ) against rotation along the piston rod ( 4 ) of the lock cylinder ( 3 ) is guided. Kompaktriegel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsachse des Sperrzylinders (3) senkrecht zur Längsachse des Arbeitszylinders (7) ausgerichtet ist.Compact latch according to one of claims 1 to 4, characterized in that the longitudinal axis of the locking cylinder ( 3 ) perpendicular to the longitudinal axis of the working cylinder ( 7 ) is aligned. Kompaktriegel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringfläche des Sperrzylinders (3) größer ist wie die Ringfläche des Arbeitszylinders (7).Compact latch according to one of claims 1 to 5, characterized in that the annular surface of the locking cylinder ( 3 ) is larger than the annular surface of the working cylinder ( 7 ), Kompaktriegel nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinderkopf (2) einen Ölanschluss (6) aufweist, welcher druckölleitend mit dem Sperrzylinder (3) und dem Arbeitszylinder (7) verbunden ist.Compact latch according to one of claims 2 to 6, characterized in that the cylinder head ( 2 ) an oil connection ( 6 ), which pressure oil-conducting with the locking cylinder ( 3 ) and the working cylinder ( 7 ) connected is. Kompaktriegel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitszylinder (7) eine den Zylinderboden durchdringende Kolbenstange (9) aufweist.Compact latch according to one of claims 1 to 7, characterized in that the working cylinder ( 7 ) a cylinder rod penetrating the piston rod ( 9 ) having. Kompaktriegel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass bedingt durch die größere Querschnittsfläche der durchgehenden Kolbenstange (9) die Ausfahrkräfte des Arbeitszylinders (7) stets geringer, bei gleicher Druckbeaufschlagung sein werden und somit auch die Rückholkräfte für den Riegel (1) immer größer sein werden als die Kräfte, die die Schiffstür verriegeln.Compact latch according to claim 8, characterized in that due to the larger cross-sectional area of the continuous piston rod ( 9 ) the extension forces of the working cylinder ( 7 ) are always lower, be at the same pressure and thus the return forces for the bolt ( 1 ) will always be greater than the forces that lock the ship's door. Kompaktriegel nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Ölanschlüsse (6, 8) des Arbeitszylinders (7) mit starren und hochfesten Rohrleitungen verbunden sind.Compact latch according to one of claims 1 to 9, characterized in that the oil connections ( 6 . 8th ) of the working cylinder ( 7 ) are connected to rigid and high-strength pipes. Kompaktriegel nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass jede Position, ausgefahren, eingefahren und ganz besonders auch abgesperrt einzeln abgefragt und gespeichert werden können.Compact latch according to one of claims 1 to 10, characterized in that each position, extended, retracted and especially locked off individually queried and stored can be.
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