DE594351C

DE594351C - Shock absorbing device for hydraulic structures or ships

Info

Publication number: DE594351C
Application number: DES105266D
Authority: DE
Original assignee: SIMEC STE IND DE MATERIEL D EN
Current assignee: SIMEC STE IND DE MATERIEL D EN
Priority date: 1932-02-15
Filing date: 1932-07-02
Publication date: 1934-03-15

Description

Stoßdämpfungsvorrichtung für Wasserbauten oder Schiffe Die Erfindung bezieht sich auf eine Stoßdämpfungsvorrichtung für Wasserbauten oder Schiffe mit einem Stoßkörper, der an seinem oberen Ende drehbar gelagert und .unterhalb des Drehpunktes durch ein Dämpfunggsorgan gegen die Kai- oder Schiffswand abgestützt ist.Shock absorbing device for hydraulic structures or ships The invention refers to a shock absorbing device for water structures or ships with a shock body, which is rotatably mounted at its upper end and .below the The pivot point is supported against the quay or ship wall by a damping element is.

Es sind Vorrichtungen dieser Art bekannt, bei denen das Dämpfungsorgan durch Federn oder durch Druckluftzylinder gebildet ist und der Stoßkörper möglichst leicht ausgebildet sein muß. Nach der durch einen Stoß bewirkten Verdrängung wird der Stoßkörper durch die zusammengedrückten Federn wieder in die Wartestellung zurückgebracht, wobei die gesamte Energie des Stoßes zurückerstattet wird. Das Schiff wird somit nach dem Anstoßen durch die Entspannung der Federn ziemlich heftig zurückgestoßen.Devices of this type are known in which the damping element is formed by springs or compressed air cylinders and the impact body as possible must be easily trained. After the displacement caused by a shock the impactor returned to the waiting position by the compressed springs, all of the energy of the shock being returned. The ship will thus pushed back quite violently after the impact by the relaxation of the springs.

Bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung kann dieser Nachteil nicht entstehen, denn der Stoßkörper ist als um eine ortsfeste Achse schwingbarer Pendelkörper und das Dämpfungsorgan derart ausgebildet, daß der Stoßkörper nach der Entlastung lediglich unter dem Einfluß seines Eigengewichtes in die Wartestellung zurückschwingt.In the device according to the invention, this disadvantage cannot arise because the impact body is a pendulum body that can swing around a fixed axis and the damping element is designed in such a way that the impact body after the discharge only swings back into the waiting position under the influence of its own weight.

Zu-diesem Zweck besteht das Dämpfungsorgan aus, einem oder mehreren mit einem gasförmigen oder flüssigen Druckmittel betriebenen, die aufgespeicherte Energie nicht zurückgebenden Dämpfungszylindern, die in die Wartestellung durch die Einwirkung der Schwere auf den Pendelkörper zurückgebracht werden.For this purpose, the damping element consists of one or more operated with a gaseous or liquid pressure medium, the stored Energy not returning damping cylinders that put on hold the effect of gravity on the pendulum body can be brought back.

Es ergibt sich daraus, daß ein Schiff, nachdem es den Stoßkörper angestoßen und die Dämpfungsvorrichtung betätigt hat, sanft in die endgültige Lage zurückgebracht wird. Dadurch, daß die Vorrichtung die aufgespeicherte Energie nicht elastisch zurückgibt und daß diese in Reibungen des aus den Zylindern verdrängten Mittels umgewandelt wird, somit verlorengeht, wird jedes Zurückprallen verhütet. Die Anordnung des Stoßkörpers gestattet ebenfalls das Anbringen der Dämpfungsvor richtung über dem höchsten Wasserstand.It follows that after a ship has hit the impact body and has actuated the damping device, gently returned to the final position will. Because the device does not return the stored energy elastically and that these are converted into frictions of the medium displaced from the cylinders is thus lost, any rebound is prevented. The arrangement of the impactor also allows the attachment of the Dämpfungsvor direction above the highest water level.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist auf der Zeichnung dargestellt.An embodiment of the subject matter of the invention is shown in the drawing shown.

Fig. i ist ein senkrechter Schnitt durch den Stoßdämpfer. zu Beginn des Stoßes, also in dem Augenblick, in dem die Berührung mit dem Schiff stattfindet.Fig. I is a vertical section through the shock absorber. at the start of the shock, i.e. at the moment in which the contact with the ship takes place.

Fig. a ist ein senkrechter Schnitt durch den Stoßdämpfer bei Schluß des Stoßes, also nach dem Stillstand des Schiffes. Fig. 3 ist ein waagerechter Schnitt durch den Stoßdämpfer zu Beginn des Stoßes.Fig. A is a vertical section through the shock absorber at the end of the shock, i.e. after the ship has come to a standstill. Fig. 3 is a horizontal section through the shock absorber at the beginning of the shock.

Der neue Stoßdämpfer ist wie folgt beschaffen: Ein Pendelkörper z ist an einer Schwingungsachse 2 aufgehängt, die auf zwei Wänden 3 ruht, die mit dem Wasserbauwerk verbunden sind.The new shock absorber is designed as follows: A pendulum body z is suspended from a vibration axis 2, which rests on two walls 3, which with are connected to the hydraulic structure.

Beim Anstoßen eines Schiffes gegen einen beliebigen Punkt der Außenkante des Pendelkörpers 1 dreht sich dieser um die Achse :2, tritt in die Aussparung des Kais ein und drückt dabei mit Hilfe eines Lenkers a. einen Kolben 5 zurück, der in einem Zylinder 6 gleitet, wobei das im Zylinder enthaltene Druckmittel durch ein genau belastetes Ventil ; entweicht und sich in einem Behälter 8 sammelt.When a ship hits any point on the outer edge of the pendulum body 1, it rotates around the axis: 2, enters the recess of the Kais and presses with the help of a handlebar a. a piston 5 back, the in a cylinder 6 slides, the pressure medium contained in the cylinder through a precisely loaded valve; escapes and collects in a container 8.

Der Zylinder 6 ist kräftig mit dem Wasserbauwerk verbunden und sitzt auf geeigneten Anschlägen.The cylinder 6 is strongly connected to the hydraulic structure and sits on suitable stops.

Der Widerstand, den das verdrängteDruckmittel dem Kolben entgegenstellt, wenn es durch das belastete Ventil ? entweicht, erzeugt eine Reaktion, die der Pendelkörper dem Stoß des Schiffes in der Höhe des Berührungspunktes entgegenstellt.The resistance that the displaced pressure medium opposes the piston, if it is through the loaded valve? escapes, creates a reaction that the pendulum body opposes the impact of the ship at the height of the point of contact.

Das Eintreten der Pendelkörper in die Aussparung stellt die große Formveränderung dar, die für das Dämpfen des Stoßes erwünscht ist, und die Größe dieser Formveränderung kann beliebig gewählt werden, denn sie hängt nur von dein Hub des Kolbens 5 ab, der passend gewählt werden kann.The entry of the pendulum bodies into the recess represents the large one Represents the change in shape desired for cushioning the shock and the size this change in shape can be chosen arbitrarily, because it only depends on your Stroke of the piston 5, which can be selected appropriately.

Die Reaktion des Wasserbauwerkes während des Anstoßes ist nun gerade gleich der Reaktion der Pendelkörper auf das Schiff, und diese Reaktion ist proportional dem Widerstand, auf den der Kolben während der Verdrängung des Druckmittels stößt. Mit einer solchen Vorrichtung kann man somit die Reaktion des Pendelkörpers auf einen ganz bestimmten Wert begrenzen, indem man den vom Druckmittel entgegengesetzten Widerstand begrenzt. Zu diesem Zweck wirkt man auf das Ventil 7 ein, das sich nur dann öffnet, wenn der Druck des Druckmittels die Grenze überschreitet, die der maximalen zulässigen Reaktion entspricht.The reaction of the hydraulic structure during the impact is now straight equal to the reaction of the pendulum bodies to the ship, and this reaction is proportional the resistance that the piston encounters during the displacement of the pressure medium. With such a device one can thus monitor the reaction of the pendulum body limit a very specific value by setting the opposite of the pressure medium Resistance limited. For this purpose one acts on the valve 7, which is only then opens when the pressure of the pressure medium exceeds the limit, which is the maximum permissible reaction.

Ist das Schiff infolge des von dem Pendelkörper entgegengesetzten Widerstandes zum Stillstand gekommen, so sucht der Pendelkörper wieder in die Anfangslage zurückzukehren, denn er wird dabei von seinem Eigengewicht und nötigenfalls zusätzlich von einer Feder 9 beeinflußt, die hinter dem Kolben eingebaut ist, und die während der Verdrängungsperiode zusammengedrückt wird.Is the ship owing to the opposite of the pendulum body When the resistance comes to a standstill, the pendulum body tries to return to its initial position return, because he is doing it by its own weight and, if necessary, additionally influenced by a spring 9 which is installed behind the piston and which during the displacement period is compressed.

Das Gewicht des Pendelkörpers und die Stärke der Feder 9 können genügend groß gewählt werden, damit durch ihre Einwirkung das Schift während der Rückkehr des Pendelkörpers in die Anfangslage zurückgedrückt wird.The weight of the pendulum body and the strength of the spring 9 can be sufficient should be chosen to be large, so that their action affects the ship during the return of the pendulum body is pushed back into the initial position.

Dabei wird auch durch den Lenker q. der Kolben 5 in die Anfangslage zurückgebracht, und das im Behälter 8 eingeschlossene Druckmittel wird durch ein Saugventil to wieder in den Zylinder gesaugt.The handlebar q. the piston 5 in the initial position returned, and the pressure medium enclosed in the container 8 is by a Suction valve to sucked back into the cylinder.

Um den ganzen Stoß eines Schiffes mit bestimmter Größe und Geschwindigkeit zu dämpfen, muß dem Pendelkörper ein genügend vorspringendes Profil gegeben werden, damit bei gänzlichem Eindrücken des Pendelkörpers dieses Profil noch vorsteht und das Schiff niemals mit dem Mauerwert: in Berührung kommen kann.Around the whole thrust of a ship of a certain size and speed to dampen, the pendulum body must be given a sufficiently protruding profile, so that when the pendulum body is fully pressed in, this profile still protrudes and the ship never with the wall value: can come into contact.

Die Länge des Pendelkörpers in senkrechter Richtung wird derart gewählt, daß ein Schiff stets in einer beliebigen Höhe gegen diesen stoßen kann, unabhängig von der Höhe des Wasserstandes. Diese Länge kann zehn Meter und mehr betragen.The length of the pendulum body in the vertical direction is chosen in such a way that that a ship can always hit it at any height, regardless on the height of the water level. This length can be ten meters and more.

Der Zylinder 6 mit allen zugehörigen Teilen befindet sich vorzugsweise höher als der höchste Wasserstand, damit er niemals überschwemmt werden kann.The cylinder 6 with all associated parts is preferably located higher than the highest water level so that it can never be flooded.

Das Profil des Pendelkörpers auf der Seite des Schiffes stellt eine Kurve dar, die derart gewählt ist, daß der Berührungspunkt mit dem Schiff in dem Maße steigt, in dem der Pendelkörper in die Aussparung eingedrückt wird. Daraus ergibt sich, daß die Reaktion des Pendelkörpers auf das Schiff in dem Maße zunimmt, in welchem der Berührungspunkt steigt. Das Dämpfen des Stoßes erfolgt dadurch allmählich und nicht mit Heftigkeit.The profile of the pendulum body on the side of the ship represents a Curve, which is chosen such that the point of contact with the ship in the The extent to which the pendulum body is pressed into the recess increases. From it it follows that the reaction of the pendulum body to the ship increases to the extent that in which the point of contact rises. The shock is dampened gradually and not with violence.

Zwei oder mehr Stoßdämpfer, die in passend gewählten Abständen voneinander ortsfest angeordnet sind, sichern das Dämpfen des Stoßes an der Stelle, wo ein Wasserbauwerk angestoßen werden kann.Two or more shock absorbers, appropriately chosen at a distance from each other are arranged in a stationary manner, ensure the shock absorption at the point where a hydraulic structure can be initiated.

Das nachfolgende Zahlenbeispiel gibt einen Überblick über den Schutz, der mit Stoßdämpfern gemäß der Erfindung erzielt werden kann.The following numerical example gives an overview of the protection which can be achieved with shock absorbers according to the invention.

Ein Schiff von 6o ooo t nähert sich einem Landungskai mit einer Geschwindigkeit von 30 cm pro Sekunde. Dadurch müßte das Wasserbauwerk einen Stoß aufnehmen, der sich durch folgende Gleichung ausdrücken läßt: Diese Arbeit kann nun durch vier Stoßdämpfer gedämpft werden, von denen jeder aus einem Pendelkörper besteht, der einen Kolben um 55 cm in einem Kolben mit belastetem Ventil ? verschiebt, das, sich erst dann öffnet, wenn die Reaktion des Druck mittels auf den Kolben den Wert von 125 t erreicht, denn die zum Eindrücken der vier Kolben erforderliche Arbeit beträgt 4X 125 X55 = 27 500 tjcm.A ship of 60,000 tons approaches a jetty at a speed of 30 cm per second. As a result, the hydraulic structure would have to absorb a shock, which can be expressed by the following equation: This work can now be dampened by four shock absorbers, each of which consists of a pendulum body that holds a piston by 55 cm in a piston with a loaded valve? that only opens when the reaction of the pressure by means of the piston reaches the value of 125 t, because the work required to push in the four pistons is 4X 125 X55 = 27 50 0 tjcm.

Da das Kurvenprofil der Pendelkörper derart gewählt ist, daß die Berührungspunkte mit dem Schiff stets tiefer liegen' als die jeweils I25 t Widerstand liefernden Zylinder, so kann man sicher sein, daß die Reaktion eines jeden Pendelkörpers auf das Schiff kleiner sein wird als 125 t. Gibt man somit jeder Keule eine genügende Breite für diese höchste, weniger als 125 t betragende Reaktion, damit die Einzeldrücke vom Schiffsrumpf ohne Gefahr aufgenommen werden können, so ist jede Gefahr der Beschädigung beseitigt.Since the curve profile of the pendulum body is chosen so that the points of contact always lying deeper with the ship than the respective I25 t of resistance Cylinder, so one can be sure that the reaction of every pendulum body to it the ship will be smaller than 125 t. So give each club a sufficient one Width for this highest reaction, which is less than 125 t, thus the individual pressures can be picked up by the ship's hull without danger, there is any risk of damage eliminated.

Die Randmauern der Landungskais, die gewöhnlich geradlinig ausgeführt sind, werden keine Gefahr mehr für große Schiffe bilden, wenn sie mit solchen Stoßdämpfern jeweils in Abständen von 30 bis 40 m versehen werden, denn die ebenfalls geraden und fast senkrechten Seitenwände dieser Schiffe werden wenigstens vier solcher Stoßdämpfer auf einer Länge von 9o bis 120 m gleichzeitig anstoßen.The edge walls of the quays, which are usually straight, will no longer pose a threat to large ships if they are provided with such shock absorbers at intervals of 30 to 40 m, because the also straight and almost vertical side walls of these ships will be at least four of them Push shock absorbers simultaneously over a length of 9o to 120 m.

Ähnliche Stoßdämpfer können nun auch auf den Schiffen selbst vorgesehen werden, um die schädlichen Folgen von Zusammenstößen zu verkleinern.Similar shock absorbers can now also be provided on the ships themselves to reduce the harmful effects of collisions.

Die beschriebene Ausführung soll natürlich nur als Beispiel dienen, und die Erfindung umfaßt alle gleichwertigen Getriebe und Dämpfungsmittel.The design described is of course only intended as an example, and the invention includes all equivalent gears and damping means.

Anstatt eines um einet feste Achse schwingenden Pendelkörpers kann man auch einen Stoßkörper vorsehen, der sich parallel zu sich selbst entweder geradlinig oder gemäß einer ,Kurve um eine senkrechte oder waagerechte Achse bewegt nach Art eines Gelenkparallelogrammes. Der diesem Körper entgegengesetzte Widerstand kann durch die Verdichtung eines beliebigen Druckmittels in einem ebenfalls beliebigen deformierbaren Behälter erzeugt werden, der mit dem Körper durch ein geeignetes Getriebe verbunden ist, wobei die mit dem Zurückgehen anwachsende Widerstandsvergrößerung entweder durch die Erhöhung des Druckes des Mittels oder durch Veränderung der Angriffspunkte oder der Richtungen der angreifenden Kräfte oder durch diese beiden Mittel gleichzeitig erzeugt werden kann.Instead of a pendulum body swinging around a fixed axis, one can also provide a shock body that is parallel to itself either rectilinearly or according to a curve moved around a vertical or horizontal axis according to Art a joint parallelogram. The resistance opposite this body can by compressing any pressure medium in any one Deformable container can be created, which is connected to the body by a suitable Gear is connected, the increasing resistance increase with the decrease either by increasing the pressure of the agent or by changing the points of attack or the directions of the attacking forces or by these two means simultaneously can be generated.

Claims

PATENT CLAIMS: I. Shock absorbing device for hydraulic structures or Ships with a shock body, which is rotatably mounted at its upper end and below the pivot point is supported against the quay or ship wall by a damping element is characterized by the fact that the impact body is more oscillatable about a fixed axis Pendulum body and the damping member is designed such that the shock body after the relief only under the influence of its own weight in the waiting position swings back.

2. Apparatus according to claim I, characterized in that the Damping element from one or more with a gaseous or liquid pressure medium operated damping cylinders that do not return the stored energy exists, which is in the waiting position by the action of gravity on the pendulum body be returned.

3. Apparatus according to claim I and 2, characterized in that that the length and shape of the pendulum body are chosen so that the shock as possible deep below the pivot point or the point of attack. of the attenuator and that the damping device is arranged above the highest water level. q .. Device according to claim I and 2, characterized in that the abutting edge of the pendulum body is arcuately curved so that it moves during the depression while moving the shock contact point towards the axis of rotation of the pendulum body can roll on the bumped wall.