FI97118B

FI97118B - Procedure and apparatus for operating sliding doors in ship bulkheads

Info

Publication number: FI97118B
Application number: FI943863A
Authority: FI
Inventors: Runar Eriksson
Original assignee: Runar Eriksson
Priority date: 1994-08-23
Filing date: 1994-08-23
Publication date: 1996-07-15
Also published as: AU3225495A; WO1996006004A1; FI943863A0; FI97118C; FI943863A

Description

FÖRFARANDE OCH ANORDNING FÖR MANÖVRERING AV SKJUTDÖRRAR I FARTYGSSKOTTPROCEDURE AND DEVICE FOR OPERATION OF SLIDING DOORS IN SHIP SHOOTS

Föreliggande uppfinning avser ett förfarande och en anordning för manövrering av en skjutdörr i ett fartygsskott, speciellt i en nödsituation dä fartygets normala eldistributionssystem är försatt ur funktion.The present invention relates to a method and apparatus for operating a sliding door in a ship's bulkhead, especially in an emergency situation where the normal power distribution system of the ship is disabled.

5 Fartygets utrymme under vattenlinjen indelas av säkerhetsskäl i skilda sektioner med hjälp av tvärgäende och delvis även längsgäende vattentäta väggar, s.k. skott. Pä grund av att utrymmet pä detta sätt uppdelats minskas risken för att fartyget sjunker tili följd av 10 grundstötnings- eller likande skador.5 The vessel's space below the waterline is divided into different sections for safety reasons by means of transverse and partly also longitudinal waterproof walls, so-called. shot. Due to the fact that the space in this way is divided, the risk of the vessel sinking as a result of 10 grounding or similar damage is reduced.

För att möjliggöra tillträde tili de avskilda utrymmena mäste dylika skott givetvis förses med dörrar. Internationell sjöfartslagstiftning kräver att vattentäta dörrar installeras i skotten. Härigenom kan man förhindra 15 vattenmassor som fätt tillträde tili ett utrymme att vidare tränga in i angränsande utrymmen. Säkerhetskraven pä dörrarna är speciellt strikta för passagerarfartyg där dylika dörrar installeras i stort antal, vanligen upp tili 15 - 30 st. Dörrarnas konstruktion och funktion är i stor 20 utsträckning reglerad av de internationella bestämmelserna publicerade i "SOLAS Regulation 15”, SOLAS Consolidated Edition 1992. Enligt dessa bestämmelser skall dörrarna kunna stängas samtidigt med fjärrmanöver frän kommandobryggan med hjälp av fartygets normala elsystem och 25 stängningen f&r ta högst 60 s dä fartyget befinner sig i upprätt läge. Med tanke pä nödsituationer, dä fartygets normala elsystem oftast är försatt ur funktion finns det särskilda bestämmelser i ovannämnda regelverk, paragraf 7.1.4. Enligt denna paragraf mäste varje dörr vara försedd 30 med en handdriven mekanism, med vilken dörren kan stängas och öppnas frän vardera sidan. Vidare mäste det pä däcket ovanför vattenlinjen (skottdäcket) finnas handdrivna anordningar för fjärrmanövrerad stängning av dörrarna och 2 97118 stängningen fär ta högst 90 s i anspräk dä fartyget befinner sig i upprätt läge. Med tanke pä katastrofsituationer är utrymmet under vattenlinjen i passagerarfartyg indelat i flera skilda sektioner, varvid 5 varje sädan sektion är understand en egen s.k. nödstation, som skall befinna sig pä skottdäcket. Dörrarna i varje Seidan sektion stängs frän sin egen nödstation.Of course, in order to enable access to the separated spaces, such shots must be provided with doors. International maritime legislation requires that watertight doors be installed in bulkheads. This can prevent 15 water masses from greasing access to a space to further penetrate into adjacent spaces. The security requirements on the doors are particularly strict for passenger ships where such doors are installed in large numbers, usually up to 15 - 30 pieces. The design and function of the doors is largely regulated by the international regulations published in "SOLAS Regulation 15", SOLAS Consolidated Edition 1992. According to these regulations, the doors must be able to be closed simultaneously with remote maneuvering from the command bridge using the ship's normal electrical system and the closure before taking For a maximum of 60 seconds when the ship is in an upright position In view of emergencies, where the ship's normal electrical system is usually inoperative, there are special provisions in the above-mentioned regulations, section 7.1.4. According to this section, each door must be equipped with a hand operated mechanism, by which the door can be closed and opened from either side, and on the deck above the waterline (bulkhead) there must be hand-operated devices for remotely operated closing of the doors and the closure may take a maximum of 90 s when the ship is in upright position. thought of kata In situations of punishment, the space below the waterline in passenger ships is divided into several separate sections, each section being understandably its own so-called. emergency station, which should be on the bulkhead deck. The doors in each Seidan section are closed from their own emergency station.

Alla kända dörrsystem är uppbyggda sä, att fjärrmanövrering av dörrarna frän nödstationen sker med hjälp av handdrivna 10 hydraulpumpar. I varje nödstation finns en hydraulpump för varje dörr. Detta system har emellertid ett flertal nackdelar av vilka främst kan nämnas: 1) myeket kostbara rörlinjedragningar inne i fartyget igenom flera däck och skott (ofta i rostfritt material) 15 till en plats, som i endel fall kan befinna sig pä över 40 m frän dörren; själva dörrenheten blir ocksä dyr 2) systemen ofta komplicerade och känsliga för störningar som kan förorsakas av t.ex av smutspartiklar som trängt in i rören under installationsskedet eller frän ventiler eller 20 andra rörliga komponenter under drift 3) fjärrstängningen av dörrarna med handdriven hydraulpump kräver Stora kraftansträngningar och tar därför ofta i praktiken mera tid än den som bestämmelserna föreskriver 4) pumparna för de enskilda dörrarna är tätt placerade 25 intill varandra, varför samtidig bemanning av alla pumpar är omöjligt; därför sker ej heller samtidig stängning av dörrarna 5) nödsystemet med hydraulpumpar kan ej kompensera övriga olägenheter som härrör av strömavbrott, säsom bortfall av 30 de varningsljus och alarmsignaler som normalt krävs för styrningen av dörrarna 6) hydrauloljan medför alltid en brandrisk och hygienisk olägenhet Ändamälet med föreliggande uppfinning är att uppnä ett 35 enkelt fjärrmanövreringssystem som ej är förknippat med ovannämnda nackdelar. Systemet enligt uppfinningen är 3 97118 enkelt till sin konstruktion, billigt i installation och underhäll, praktiskt taget fritt frän driftstörningar och opäverkat av bortfall av den normala elförsörjningen. Systemet medger snabb och samtidig stängning av flera av 5 nödstationens dörrar eller t.o.m. nödstationens samtliga dörrar tili ett minimerat behov av manuell kraft.All known door systems are designed so that remote operation of the doors from the emergency station is done by hand-operated hydraulic pumps. In each emergency station there is a hydraulic pump for each door. However, this system has a number of disadvantages which can be mentioned mainly: 1) myeket expensive pipeline haulage inside the ship through several decks and bulkheads (often in stainless material) to a location which in some cases can be over 40 m from the door ; the door unit itself also becomes expensive 2) the systems are often complicated and sensitive to disturbances that can be caused by, for example, dirt particles that have entered the pipes during the installation stage or from valves or other moving components during operation 3) the remote closing of the doors with hand-operated hydraulic pump requires large power efforts and therefore often take more time in practice than the one prescribed by the regulations 4) the pumps for the individual doors are tightly placed next to each other, so that simultaneous manning of all pumps is impossible; therefore, the doors are not simultaneously closed 5) The emergency system with hydraulic pumps cannot compensate for other inconveniences arising from power failure, such as the failure of the warning lights and alarm signals normally required for the control of the doors 6) The hydraulic oil always entails a fire risk and hygienic inconvenience. The present invention is to achieve a simple remote control system which is not associated with the aforementioned disadvantages. The system according to the invention is simple in its design, inexpensive in installation and underneath, practically free from operating disturbances and unaffected by the failure of the normal electricity supply. The system allows fast and simultaneous closing of several of the emergency station doors or even all the doors of the emergency station provide a minimal need for manual power.

Uppfinningens kännetecken framgär av de självständiga patentkraven 1.The features of the invention are set forth in the independent claims 1.

FjärrmanövreringsSystemet enligt denna uppfinning omfattar 10 en handdriven elektrisk generator, en elektrisk motor, som befinner sig i omedelbar närhet av skjutdörrens stängningsmekanism och ledningar för transport av elströmmen frän generatorn tili motorn.The remote control system of this invention comprises a hand-operated electric generator, an electric motor located in the immediate vicinity of the sliding door's closing mechanism and wires for transporting the electric current from the generator to the motor.

Den elektriska generatorn och den elektriska motorn kan 15 vara helt identiska maskiner; det är endast de olika användningsändamälen som förorsakar de skilda benämningarna.The electric generator and electric motor can be completely identical machines; it is only the various uses which cause the different names.

Varje dörr skall vara försedd med en egen elektrisk motor.Each door must be equipped with its own electric motor.

I nödstationen kan det finnas en skild elektrisk generator 20 för varje enskild motor nere vid dörren, men alternativt kan man frän en och samma generator förse flera motorer med elström. Det är tänkbart att driva nödstationens samtliga motorer med Ström frän en dylik generator.In the emergency station there may be a separate electric generator 20 for each individual motor down at the door, but alternatively, from one and the same generator, multiple motors can be supplied with electric current. It is conceivable to operate all the emergency station's motors with power from such a generator.

25 Den elektriska generatorns rotor kopplas lämpligen tili ett utväxlingsarrangemang, företrädesvis tili en lättlöpande planetväxel, med en sädan utväxling att man genom att veva växelns ena axel i lugn och bekväm takt uppväxlar generatorns rotor till dess normala driftsvarvtal via 30 växelns andra axel. Generatorn alstrar dä Ström som fär elmotorn nere vid dörren att rotera med samma varvtal.The rotor of the electric generator is suitably coupled to a gear arrangement, preferably to a smooth running planetary gear, with such gearing that by rotating one shaft of the gear in a calm and comfortable rate, the rotor of the generator is switched to its normal operating speed via the other shaft. The generator generates power there which causes the electric motor down at the door to rotate at the same speed.

Den elektriska generatorn och motorn är företrädesvis av likströmstyp. Fördelen med liksrömsgeneratorn och -motorn 4 97118 är, att att vevningen inte behöver vara bunden tili nägot bestämt varvtal, utan dörrens stängningshastighet stär i direkt proportion till den handvevade generatorns rotationshastighet.The electric generator and motor are preferably of DC type. The advantage of the DC generator and motor 4 97118 is that the crank does not have to be tied to any definite speed, but the closing speed of the door is directly proportional to the rotational speed of the hand crank.

5 Kraftbehovet stär i direkt proportion tili stängningshastigheten, som ä sin sida helt följer spänningen ( t.ex. 0 - 24 V). Stängningen kan därför ästadkommas med mycket blygsam effekt och dörrens stängningsrörelse startar redan vid mycket läg 10 vevhastighet. Härigenom är det fullt möjligt att stänga flera dörrar (ätminstone 5 st.) samtidigt med Ström frän en och samma handdrivna elektriska generator.5 The power requirement is directly proportional to the closing speed, which on its side completely follows the voltage (eg 0 - 24 V). The closure can therefore be accomplished with very modest effect and the closing movement of the door starts already at very low crank speed. This makes it entirely possible to close several doors (at least 5 pieces) simultaneously with Power from one and the same hand-powered electric generator.

Genom att handgeneratorn drivs med en kontinuerlig vevrörelse i stället för med en fram- och ätergäende 15 pumprörelse erhälls teoretiskt en 100 % ökning av effekten och följaktligen 50 % minskning av kraftbehovet för samma stängningshastighet jämfört med en enkelverkande handpump som är vanlig. Energiförlusterna i ett elektriskt system är mycket lägre än i ett hydrauliskt system och kan dessutom i 20 hög grad motverkas genom vai av grövre elledningar.By operating the hand generator with a continuous crank movement rather than with a reciprocating pump movement, theoretically a 100% increase in power is obtained and consequently a 50% reduction in the power requirement for the same closing speed compared to a single-acting hand pump which is common. The energy losses in an electrical system are much lower than in a hydraulic system and can also be greatly offset by the fact of coarser electrical lines.

Dörrens stängningsmekanism kan tili exempel bestä av en trapetsskruv till vilken elmotorns rotor kopplas antingen direkt eller via lämplig utväxling. Man kan exempelvis använda en 3-axlad växel, vars ena axel är kopplad tili den 25 drivmekanism som stär i direkt förbindelse med dörrbladet. De tvä övriga är kopplade sä, att den ena axeln t.ex. ständigt är kopplad till elmotorn och den andra tili ett rent mekaniskt, lokalt och manuellt driftsystem (t.ex. handvev), som enligt bestämmelserna mäste finnas.For example, the door closing mechanism may consist of a trapezoidal screw to which the electric motor rotor is coupled either directly or via suitable gear. For example, a 3-axis gearbox may be used, one of which is connected to the drive mechanism which is in direct contact with the door leaf. The other two are connected so that one axis e.g. is constantly connected to the electric motor and the other to a purely mechanical, local and manual operating system (eg hand crank), which according to the regulations must be.

30 Alternativt kan man även tanka sig att koppia elmotorn med tillhörande nedväxling direkt pä dörrens drivmekanism och ordna förbindelsen tili den lokala handdriften pä nägot annat enkelt sätt.Alternatively, you can also consider switching the electric motor with associated downshift directly on the drive mechanism of the door and arranging the connection to the local operation in another simple way.

35 Motorn behöver dä inte frikopplas vid lokal manuell drift 5 97118 och stär därmed ständigt beredd för aktion, vilket väsentligt ökar driftsäkerheten.35 The motor does not need to be switched off during local manual operation 5 97118 and thereby constantly stays ready for action, which significantly increases operational safety.

Valet av trapetsskruv som drivmekanism för dörren är speciellt fördelaktigt. Detta arrangemang fyller kraven pä 5 att dörren under inga omständigheter skall kunna röra sig pä egen hand utan päverkan av yttre krafter. Den mutter som är kopplad tili dörren och i vilken trapetsskruven roterar kan inte försätta trapetsskruven i rotation. Härigenom blir dörren alltid stäende i den position den befinner sig dä 10 den yttre drivkraften upphör.The choice of trapezoidal screw as a drive mechanism for the door is especially advantageous. This arrangement fulfills the requirement that the door should under no circumstances be able to move on its own without the influence of external forces. The nut connected to the door and in which the trapezoid screw rotates cannot rotate the trapezoid screw. As a result, the door always remains stationary in the position it is in when the external driving force ceases.

Eftersom generatorn vevas för hand och inga andra mellankopplingar förekommer än det mekaniska utväxlingssystemet mellan veven och rotorn hos generatorn resp. dörrens stängningsmekanism och rotorn hos elmotorn 15 päverkas funtionen hos systemet ej av yttre faktorer. Den totala driftsäkerheten för detta fjärrmanövreringssystem är därför av högsta tänkbara klass.Since the generator is cranked by hand and no other intermediate couplings exist than the mechanical exchange system between the crank and the rotor of the generator respectively. the door closing mechanism and the rotor of the electric motor 15 the function of the system is not affected by external factors. The total reliability of this remote control system is therefore of the highest possible class.

Med hjälp av elströmmen frän generatorn kan man ocksä upprätthälla funktionen hos de varningsljus och 20 alarmsignaler, som vid normala situationer används för styrningen av dörrarna, men som vid nödsituationer inte kan upprätthällas med nuvarande hydraulpumpsutrustning. Detta innebär en avsevärd fördel, som ökar säkerheten och räddningsberedskapet för passagerare och besättning.Using the electric current from the generator, it is also possible to maintain the function of the warning lights and alarm signals which are used in normal situations for the control of the doors, but which in emergency situations cannot be maintained with current hydraulic pump equipment. This offers a considerable advantage, which increases the safety and emergency preparedness of passengers and crew.

25 Detta system öppnar nya möjligheter för lokalisering av fjärrmanövreringsstationen. En handdriven generator kan utöver den, som enligt bestämmelserna mäste finnas i nödstationen även placeras pä kommandobryggan. Härigenom blir det möjligt att även frän kommandobryggan vid behov 30 stänga dörrarna. Detta arrangemang skulle ocksä ha den fördelen, att befälet tack väre ett fungerande alarm- och varningssystem, som upprätthälls med hjälp av handgeneratorn, kunde fä information om dörrarnas läge.This system opens new possibilities for locating the remote control station. A hand-powered generator can be placed on the command bridge in addition to the one that according to the regulations must be in the emergency station. This makes it possible to close the doors even if necessary from the command bridge. This arrangement would also have the advantage that the commander, thanks to a functioning alarm and warning system, which is maintained with the help of the hand generator, could obtain information about the position of the doors.

6 971186 97118

Detta system kräver synnerligen ringa tillsyn och service. Med de kortvariga provstängningarna kommer generatorn och motorerna inte ens närmelsevis upp till normal livstid under fartygets hela livstid. I byggnadsskedet uppnäs 5 väsentliga inbesparingar dels pä grund av billigare dörrenheter men framför allt till följd av att länga och dyra rörsystem faller bort.This system requires very little supervision and service. With the short-term test closures, the generator and the engines do not even come close to normal life for the entire life of the ship. In the construction phase, 5 significant savings are achieved partly because of cheaper door units but mainly because of the lengthy and expensive pipe systems fall away.

För att ytterligare belysa uppfinningens tillämpning hänvisas till följande figurer där 10 Figur 1 är en schematisk skiss av en skjutdörrmodul i ett fartygsskottIn order to further illustrate the application of the invention, reference is made to the following figures, wherein Figure 1 is a schematic sketch of a sliding door module in a ship shot

Figur 2 äskädliggör schematiskt systemet enligt uppfinningenFigure 2 schematically illustrates the system according to the invention

Figur 1 föreställer en skjutdörrmodul 10, som är 15 fastsvetsad i en lodrät skottsektion och ett fartygsdäck. Dörrmodulen best&r av själva dörren 11 omgiven av en karmenhet 12 bestäende av dubbla dörrkarmar sammansvetsade med tvärställda plätar upptill, nertill och pä vardera sidan. Dä dörren är stängd bildar dörren och karmenheten en 20 vattentät tillslutning. I figuren stär dörren halvöppen sä att den delvis är inskjuten i karmenheten och delvis täcker dörröppningen 13. Dörren är lämpligen upphängd i tappar lagrade i bärhjul som löper längs en skena (dessa detaljer är ej illustrerade i figuren). För att minska kraftbehovet 25 som fordras för dörrens rörelse kan man lämpligen bäde upptill och nertill anordna styrelement som hindrar dörren att röra sig i sidled och komma i kontakt med dörrkarmen under öppnings- och stängningsskedet. Dörrenheten är försedd med en handdriven öppnings- och stängningsmekanism 30 20, strömbrytare 21 och ställdon 22 för lokal manövrering.Figure 1 depicts a sliding door module 10 which is welded to a vertical bulkhead section and a ship deck. The door module consists of the door 11 itself surrounded by a frame unit 12 consisting of double door frames welded with transverse plaques at the top, bottom and on each side. When the door is closed, the door and the frame unit form a waterproof seal. In the figure, the door is semi-open so that it is partially inserted into the frame unit and partially covers the door opening 13. The door is conveniently suspended in pins stored in support wheels running along a rail (these details are not illustrated in the figure). In order to reduce the force requirement 25 required for the movement of the door, it is convenient to have bed at the top and bottom of the control element which prevents the door from moving laterally and coming into contact with the door frame during the opening and closing stages. The door unit is provided with a hand-operated opening and closing mechanism 30, switch 21 and actuator 22 for local operation.

Strömbrytaren 21 antyder i figuren en tryckknappbrytare men utesluter ej andra brytartyper som t.ex. s.k.induktions-gränsbrytar, som krävs för att fungera även under vattentryck. Via serviceluckorna 14, 15 näs dörrens 7 97118 upphängningsraekanisra. Elmotorn är med tillhörande komponenter och kopplingar är inbyggd i en fullständigt vattentät dränkbar box invid dörrens upphängnings- och stängningsmekanism.The switch 21 in the figure indicates a pushbutton switch but does not exclude other switch types such as so-called induction limit switch, which is required to operate even under water pressure. Via the service hatches 14, 15 the nose of the door 7 97118 the suspension mechanism. The electric motor is with associated components and fittings are built into a fully waterproof submersible box next to the door's suspension and closing mechanism.

5 Figur 2 visar schematiskt systemet enligt uppfinningen enligt en utföringsform där tre dörrmoduler 10a, 10b och 10c, som befinner sig pä olika däck Dl och D2, är försedda med elmotorer 30a, 30b och 30c, vilka alla fär sin Ström via ledningarna 32a, 32b och 32c frän en handdriven 10 elektrisk generator 31 i nödstationen pä skottdäcket S. I detta fall har en annan handdriven elektrisk generator 41 placerats pä kommandobryggan K och därigenom kan motorerna 30a-c vid behov förses med Ström frän generatorn 41 via ledningarna 41a-c.Figure 2 schematically shows the system according to the invention according to an embodiment in which three door modules 10a, 10b and 10c, which are located on different tires D1 and D2, are provided with electric motors 30a, 30b and 30c, all of which receive their current via the lines 32a, 32b and 32c from a hand-operated electric generator 31 in the emergency station on the bulkhead deck S. In this case, another hand-powered electric generator 41 is placed on the command bridge K and, as needed, the motors 30a-c can be supplied with power from the generator 41 via the lines 41a-c.

Claims

97118 8 PATENT REQUIREMENTS

1. Device for operating sliding doors (10a-10c) in watertight bulkheads of vessels, especially in an emergency where the ship's normal power distribution system is disabled, 5. electric power distribution system belonging to the ship's main generator unit, emergency generator unit and emergency battery unit, which The current is normally measured at the 1 connection to the sliding doors (10a-10c) located the electric motors (30a-30c) and to the doors control and control unit, 10 - connected to the operating system which includes a direct mechanical system for each so-called jute door (10a-10c). for manual opening and closing of the respective door (11) from its two sides and in addition an above-the-water line, advantageously placed on an emergency station, hand-operated operating device for the remote closing of the doors (11), characterized in that the hand-operated operating device for the remote closure of the doors (11) in an emergency, the at least comprises a hand-operated electric generator (31 »41) supplying Power 20 at least one of the electric motor (30a-30c) located adjacent to the sliding door (10a-30c) and at the control and control unit for at least one sliding door (10a-10c).

Device according to claim 1, characterized in that the hand-operated electric generator which is controlled in an emergency to supply current also to the control and control unit in this way maintains the function of the position indication of the doors (11) and the warning signals at the closing of the doors (11). . Device according to Claim 1, characterized in that the electric generators (31, 41) and the electric motors (30a-30c) are direct current machines.

Device according to claim 3, characterized in that the electric generators (31, 41) and the electric motors (30a-30c) operate at low voltage, advantageously in the range 0-24V, whereby the door (11) can be closed with very small power and the shutdown starts already at a low speed on the generator (31 »41). 97118 9

5. Device according to claim 1, characterized in that each electric generator (31, 41) supplies power to Atmiastone two electric motors (30a-30c) and in this way allows the doors (11) to be simultaneously closed. Apparatus according to claim 1, characterized in that the electric generator (31 »41) is provided with a manual transmission suitable for manual operation, to increase the speed of the generator (31 * 41) to a level which better corresponds to this nominal operating state. values.

Device according to claim 1, wherein the door (H) is driven by a threaded part embedded in the frame (12), advantageously a trapezoidal screw coupled to the electric motor (30a-30c) and a counterpart 13 (13) coupled to the door. correspondingly, the key thereof, that the electric motor (30a-30c) is constantly mechanically coupled to said thread part and coupled to act as generator d & door (H) actuated by the manual operating device, whereby motors (30a-30c) supply power to the control and control unit, 20

8. Apparatus according to claim 1, characterized in that at least one of the hand-operated electric generators (31 »41) is located on the command bridge and connected so that in an emergency situation it can also supply power to other emergency systems which are important to the ship's safety. 10 97118