DE2242921C2 - Hydraulic actuation device of a folding barge - Google Patents
Hydraulic actuation device of a folding bargeInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Betätigungseinrichtung einer aus zwei in Längsrichtung gelenkig miteinander verbundenen Schiffshälften bestehenden Klappschute mit einem in einem Endbereich der Klappschute angeordneten Arbeitszylinder, der über eine Druckleitung mit einer Druckmittelpumpe und über eine Ruckflußleitung mit oinem Druckmittelbehälter verbunden ist, und wobei ein dreistufiges Schaitorgan zur wechselseitigen Beaufschlagung des Arbeitszylinders zw.schcnge-The invention relates to a hydraulic actuator one of two in the longitudinal direction hingedly interconnected ship halves existing folding barge with one in one End of the folding bar arranged working cylinder, which via a pressure line with a Pressure medium pump and is connected to a pressure medium tank via a return line, and with a three-stage organ for reciprocal Loading of the working cylinder between
schaltet ist. . .is switched. . .
Bekannt ist eine Klappschuten-Bctatigungscinrichtune deren im Klappschuten-Endbereich angeordneter Arbeitszylinder über eine Druckleitung mit einer Druckmittelpumpe und über eine Rückflußleitung mit einer Drosselstelle mit dem Druckmittelbehälter verbunden ist, wobei ein dreistufiges Schaltorgan zur wechselseitigen Beaufschlagung des Arbeitszylinders zwischengeschaltet ist (deutsche PatentschriftA folding barge operation mechanism is known their working cylinder arranged in the end area of the hinged chute via a pressure line with a Pressure medium pump and a return line is connected to a throttle point with the pressure medium tank, a three-stage switching element for alternating loading of the working cylinder is interposed (German patent specification
1 278 270). 1 278 270).
Man hat auch eine derartige Betätigungseinrichtung bereits mit zwei Arbeitszylindern versehen, die in je einem Endbereich der Klappschute angeordnet und deren Zylinderkammern über entsprechende Verbindungsleitungen parallel geschaltet sind (deutsches Gebrauchsmuster 1 998 878).Such an actuator is also available already provided with two working cylinders, which are each arranged in an end area of the folding barge and whose cylinder chambers are connected in parallel via corresponding connecting lines (German Utility model 1 998 878).
Ferner ist eine hydraulische Betätigungseinrichtung bekannt, bei der außer einem unter pneumatischem Druck stehenden ersten Druckmittelbehälter hilfsweise ein zweiter, mittels einer Pumpe unter Druck zu setzender Druckmittelbehälter angeordnet ist, der jedoch keine Verbindung mit dem ersten Druckmittelbehälter hat (französische Patentschrift 1 240 850).Furthermore, a hydraulic actuator is known in which, in addition to one under pneumatic Pressurized first pressure medium container alternatively a second, by means of a pump Pressure to be set pressure medium container is arranged, which, however, has no connection with the first Pressure medium container has (French patent specification 1 240 850).
Schließlich ist es an sich bekannt, zur wechselseitigen Beaufschlagung von Arbeitszylindern zweistufige Schaltorgane anzuordnen und Rückschlagventile in der Verbindungsleitung zwischen den beiden Seiten der Arbeitszylinder vorzusehen, wobei auch fcderbclastete Rückschlagventile verwendet werden (USA.-Patentschrift 3 404 650).Finally, it is known per se for two-stage actuation of working cylinders to be applied alternately To arrange switching elements and check valves in the connecting line between the two sides the working cylinder to be provided, whereby fcderbclastete check valves are also used (USA.Patent 3 404 650).
Unter Berücksichtigung dieses Standes der Technik geht die Erfindung von der Erfahrung aus, daß sich bei einer größeren Klappschute, die vornehmlich in Küstengewässern oder gar im offenen Meer eingesetzt wird und deren hydraulische Betätigungseinrichtung mindestens zwei Arbeitszylinder in den Endbereichen der Klappschute vor bzw. hinter dem Ladetrog benötigt, betriebsmäßige Schwierigkeiten ergeben können. Diese sind darauf zurückzuführen, daß beim Öffnen der beladenen Klappschute auf der einen Kolbenseite des einen oder auch jedes der beiden Arbeitszylinder ein als Bremskraft sich auswirkendes Vakuum entstehen kann, weil der Abstand des gemeinsamen Druckmittelbehälter je nach seiner Lage von dem einen bzw. von beiden Arbeitszylindern so groß ist, daß das als Druckmittel verwendete Öl od. dgl. wegen der zu langen Leitungen nicht ausreichend in der erforderlichen kurzen Zeit nachfließen kann.Taking this prior art into account, the invention is based on experience that with a larger folding barge, which is mainly used in coastal waters or even in the open sea is and the hydraulic actuator at least two working cylinders in the End areas of the folding barge in front of or behind the loading trough required operational difficulties can result. These are due to the fact that when you open the loaded Klappschute on the one piston side of one or each of the two working cylinders acts as a braking force Vacuum can arise because the distance between the common pressure medium container depending on its Location of one or both of the working cylinders is so large that it is used as a pressure medium Oil or the like does not flow sufficiently in the short time required because the lines are too long can.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine hydraulische Betätigungseinrichtung für Klappschuten mit mindestens zwei Arbeitszylindern in den Endbereichen zu schaffen, bei der ein als Bremskraft wirkendes Vakuum nicht entsteht. Dabei kommt es nicht auf die Neuheit einzelner Bauelemente an, sondern vielmehr auf die für das Funktionieren der Einrichtung bei allen Schaltvorgängen wesentliche Gesamtanordnung. Demgemäß besteht die Erfindung darin, daß in an sich bekannter Weise im anderen Endbereich der Klappschute ein zweiter ArbeitszylinderThe object of the invention is therefore to provide a hydraulic actuating device for collapsible barges to create at least two working cylinders in the end areas, with one acting as a braking force Vacuum does not arise. It does not depend on the novelty of individual components, but rather, on the overall arrangement that is essential for the functioning of the device in all switching operations. Accordingly, the invention consists in that in a known manner in the other end area the folding bar is a second working cylinder
vorgesehen und über eine gemeinsame Druckleitung mit dem ersten Arbeitszylinder verbunden ist, daß in der Nähe des zweiten Arbeitszylinders ein Hilfs Druckmittel behälter angeordnet ist, der mit dem zweiten Arbeitszylinder über eine Saugleitung und mit dem Haupt-Druckmittelbehältcr über eine Ausgleichslcitung verbunden ist, daß tn an sich bekannter Weise eine Verbindungsleiiyng zwischen den beiden Seiten des zweiten Arbeitszylinders mit einem Rückschlagventil und ein weiteres Rückschlagventil in der zum zweiten Arbeitszylinder rührenden Druckleitung vorgesehen ist.provided and connected via a common pressure line with the first working cylinder that an auxiliary pressure medium container is arranged in the vicinity of the second working cylinder, which is connected to the second working cylinder via a suction line and with the main pressure medium container via a compensation line that tn on As is known, a connection line is provided between the two sides of the second working cylinder with a check valve and a further check valve in the pressure line moving to the second working cylinder.
In diesem Zusammenhang ist zweckmäßig, daß das in drei verschiedenen Stellungen einstellbare Schaltorgan in der ersten, zum Öffnen der beladenen Klappschute bestimmten Stellung die Kolbenstangenseiten der beiden Arbeitszylinder mit der Kolbenbodenseite des ersten Arbeitszylinder und auch mit der in den Haupt-Druckmittelbehälter führenden Rückflußleitung verumdet, daß in der zweiten, zum Schließen der leeren Klappschute bestimmten Stellung die Druckmittelpumpe druckseitig mit der zu den Kolbenstangensei'-n der beiden Arbeitszylinder führenden Druckleitung und die Kolbenbodcnseite des ersten Arbeitszylinders mit der Rückflußleitung verbindet und daß in der dritten, zum öffnen der leeren Klappschute bestimmten Stellung die Druckmittclpumpe druckseitig nur mit der Kolbenbodenseite des ersten Arbeitszylinders und die zu den Kolbenstangensciten beider Arbeitszylinder führende Druckleitung mit der Rückflußlcitung verbindet.In this context, it is useful that the adjustable in three different positions Switching element in the first position, the piston rod sides, intended for opening the loaded hinged barge of the two working cylinders with the piston crown side of the first working cylinder and also with the in the main pressure medium tank leading backflow line verumiert that in the second, for Closing the empty hinged barge specific position, the pressure medium pump on the pressure side with the closed the piston rodsei'-n of the two working cylinders leading pressure line and the piston bottom side of the first working cylinder connects to the return line and that in the third, to open the empty The hinged bar determines the position of the pressure medium pump on the pressure side only with the piston crown side of the first working cylinder and the pressure line leading to the piston rods of both working cylinders connects to the reflux line.
Es ist vorteilhaft, daß in der Rückflußleitung eine Drossclstelle angeordnet ist. Außerdem ist es günstig, in der zum zweiten Arbeitszylinder führenden Druckleitung zwei zueinander parallelgeschaltete Rückschlagventile mit entgegengesetzten öffnungsrichtungen vorzusehen, von denen das eine Rückschlagventil zusätzlich durch eine Feder belastet ist. Diese Anordnung dient nur der Beaufschlagung des zweiten Arbeitszylinders nach dem Schließen der Klappschute und hat den Vorteil, daß die Fördermenge der Pumpe nur für den Bedarf eines Arbeitszylinders ausgelegt zu werden braucht. It is advantageous that one in the reflux line Drossclstelle is arranged. It is also beneficial in the leading to the second working cylinder Pressure line two check valves connected in parallel with opposite opening directions to be provided, one of which is a check valve is additionally loaded by a spring. This arrangement is only used to act on the second working cylinder after closing the Klappschute and has the advantage that the delivery rate of the pump only needs to be designed for the needs of a working cylinder.
Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise in einer Ausführungsform sehematisch dargestellt. Es zeigtThe subject matter of the invention is shown schematically in the drawing, for example in one embodiment shown. It shows
Fi g. 1 eine Klappschute in Draufsicht,Fi g. 1 a top view of a hinged barge,
F i g. 2 und 3 Querschnitte der Klappschute in verschiedenen Betriebslagcn undF i g. 2 and 3 cross-sections of the hinged barge in different operating positions and
Fig.4 die schematische Darstellung der hydraulisehen Betätigungseinrichtung der Klappschute.4 shows the schematic representation of the hydraulic Actuating device of the folding barge.
Die Klappschute besteht, wie üblich, aus zwei Schutenhälften 1, 2, die in der Längsmittelebene durch Gelenke 3 in Deckshöhe schwenkbar miteinander verbunden sind. Im mittleren Bereich der Klappschute befindet sich ein Ladetrog 4 (in F i g. 1 und 2 schraffiert), der sich beim Auseinanderschwenken der beiden Schutenhälften (Fig. 3) nach unten öffnet, so daß dann eine — durch die geneigten Seitenwände des Ladetroges begünstigte — selbsttätige Entleerung der aus einem Schüttgut bestehenden Ladung erfolgt.The folding chute consists, as usual, of two halves of the chute 1, 2, which are in the longitudinal center plane are pivotally connected to each other by joints 3 at deck level. In the middle area of the folding barge there is a loading trough 4 (hatched in F i g. 1 and 2), which is pivoted apart of the two halves of the barge (Fig. 3) opens downwards, so that then one - through the inclined side walls of the loading trough - automatic emptying of the cargo consisting of bulk goods he follows.
Die hydraulische Betätigungseinrichtung besteht aus zwei Arbeitszylindern 5, 6, die in den beiden Endbercichen der Klappschute außerhalb des Ladetroges unterhalb der Schwenkachse in Querrichtung derselben angeordnet sind. Dabei sind die Zylinder der Arbeitszylinder an ihrem einen Ende mit der einen Schutenhälfte und die zugehörigen Kolbenstangen an ihrem aus dem Zylinder herausgeführten freien Ende mit der anderen Snhutenhälftc gelenkig verbunden.The hydraulic actuator consists of two working cylinders 5, 6, which are in the two End area of the folding bar outside of the loading trough below the pivot axis in the transverse direction the same are arranged. The cylinders of the working cylinder are at one end with the a shaft half and the associated piston rods led out of the cylinder on their free end articulated to the other Snhutenhälftc.
Zu der hydraulischen Betätigungseinrichtung im Sinne der Erfindung gehört außer den beiden Arbeitszylindern 5,6 zunächst eine im Bereich des ersten Arbeitszylinders 5 d. h. im gleichen Endteil der Klappschute angeordnete Ringleitung. Diese setzt sich aus vier Leitungsabschniiten 7, 8, 9, 10 zusammen, von denen zwei Leitungsabschnitte 7, 8 an die beiden Seiten des ersten Arbeitszylinders angeschlossen sind und bis zu einem Schaltorgan 11 führen, während die beiden weiteren Leitungsabschnitte 9,10 von diesem Schaltorgan als Saugleitung 9 über eine Druckmittelpumpe 12 bzw. als Rückflußleitung 10 über eine Drosselstelle 13 zum Haupt-Druckmittelbehälter 14 führen.The hydraulic actuating device in the sense of the invention also includes the two working cylinders 5.6 initially one in the area of the first working cylinder 5 d. H. in the same end part of the Ring line arranged in a hinged barge. This consists of four line sections 7, 8, 9, 10, of which two line sections 7, 8 are connected to the two sides of the first working cylinder are and lead to a switching element 11, while the two other line sections 9,10 from this switching element as a suction line 9 via a pressure medium pump 12 or as a return line 10 Lead to the main pressure medium tank 14 via a throttle point 13.
Im Bereich des zweiten Arbeitszylinders6 ist eine in einen Hiifs-Druckmittelbehälter 15 führende Saugleitung 16 an die Kolbenbodenseite des Arbeitszylinders unmittelbar und an die Kolbenstangenseite des Arbeitszylinders über ein sich nur in Richtung dieser Zylinderseite öffnendes Rückschlagventil 17 angeschlossen. In the area of the second working cylinder 6 there is a suction line leading into an auxiliary pressure medium container 15 16 directly to the piston crown side of the working cylinder and to the piston rod side of the Working cylinder connected via a check valve 17 that opens only in the direction of this cylinder side.
Der Hilfs-Druckmiitelbehälter 15 ist mit dem Haupt-Druckmittelbehälter 14 durch eine Ausgleiciislcitung 18 verbunden.The auxiliary pressure medium container 15 is with the Main pressure medium tank 14 through a balancing line 18 connected.
Außerdem sind die beiden Arbeitszylinder 5, 6 an ihren Kolbenstangenseiten durch eine Druckleitung 19 verbunden, in der zwei zueinander parallelgeschalteie Rückschlagventile 20, 21 mit entgegengesetzten öffnungsrichtungeii angeordnet sind. Davon ist das sich zu dem zweiten Arbeitszylinder6 hin öffnende Rückschlagventil 21 zusätzlich durch eine im Schließsinne wirksame Feder 22 belastet.In addition, the two working cylinders 5, 6 are connected to their piston rod sides by a pressure line 19 connected, in which two parallel-connected Check valves 20, 21 are arranged with opposite opening directions. Of that is The check valve 21 opening towards the second working cylinder 6 is additionally provided with an im Closing sense effective spring 22 loaded.
Das Schaltorgan 11 kann in drei Stufen a, b,c geschaltet werden, in denen die beiderseitigen Abschnitte 7,8 bzw. 9, 10 der Ringleitung durch die in den einzelnen Stufen des Schahorgans vorgesehenen Kanäle entsprechend den verschiedenen Betriebszusländcn der Klappschute untereinander verbunden sind.The switching element 11 can be switched in three stages a, b, c , in which the two-sided sections 7, 8 and 9, 10 of the ring line are connected to one another by the channels provided in the individual stages of the shah organ according to the different operating states of the hinged barge.
In der Stellung« (Schaltorgan 11 ganz nach rechts verschoben), die zu dem nur durch das Gewicht der Ladung, also ohne Einwirkung der Druckmiltelpumpe 12 erfolgenden Öffnungsvorgang der beladenen Klappschute gehört, kann das auf den Kolbcnstangcnseilen der beiden Arbeitszylinder 5,6 vorhandene öl über die Druckleitung 19 auf die Kolbenbodenseite des ersten Arbeitszylinders 5 und mit einer überschüssigen Teilmenge über die Rückflußleitung 10 und die Drosselstelle 13 in den Haupt-Druckmittelbchälter 14 fließen. Gleichzeitig wird das für die Kolbenbodcnseite des zweiten Arbeitszylinders 6 erforderliche öl aus dem Hilfs-Druckmittelbehälter 15 über die Saugleitung 16 angesaugt.In the position «(switching element 11 moved all the way to the right), which is only due to the weight of the Charge, that is, without the action of the pressure medium pump 12, the opening process of the loaded Belonging to Klappschute can do it on the piston rod ropes of the two working cylinders 5,6 existing oil via the pressure line 19 to the piston crown side of the first working cylinder 5 and with an excess portion via the reflux line 10 and the throttle point 13 flow into the main pressure medium container 14. At the same time it will be for the Piston bottom side of the second working cylinder 6 required oil from the auxiliary pressure medium container 15 sucked in via the suction line 16.
In der Stellung b des Schaltorgans 11, die in Fig. 4 dargestellt ist und für den Schließvorgang der leeren Schute in Betracht kommt, fördert die Druckmittelpumpe 12 das Öl vom Haupt-Druckmittelbehälter 14 über die Abschnitte 9,7 des Ringleitungssystems in die Kolbenstangenseite des ersten Arbeitszylinders 5, während das in dessen Kolbenbodenseite vorhandene Öl über die anderen beiden Abschnitte 8, 10 des Ringleitungssystems und die Drosse/ste«6 13 in den Haupt-Druckmittelbehälter 14 zurückflie ßen kann.In the position b of the switching element 11, which is shown in Fig. 4 and comes into consideration for the closing process of the empty Schute, the pressure medium pump 12 pumps the oil from the main pressure medium tank 14 via the sections 9.7 of the ring line system in the piston rod side of the first Working cylinder 5, while the oil present in its piston crown side can flow back into the main pressure medium tank 14 via the other two sections 8, 10 of the ring line system and the throttle / ste « 6 13.
Bei diesem Vorgang wird in ι lern zweiten Arbeitszylinder 6 der Kolben durch das Schwenken der Schutenhälften in der entsprechenden Richtung milbewegt. Dabei wird das öl aus der Kolbcnbodenseilc verdrängt und gelangt teilweise über das Rückschlagventil 17 auf die Kolbcnstangcnseite dieses Arbeitszylinders, während die überschüssige Rcslmengc über die Saugleitung 16 in den Hilfs-DruckmiUclbchälter 15 zurückfließt. Sobald die Klappschute geschlossen ist — die beiden Hydraulikkolben befinden sich dann in der inneren Endlage auf der Kolbenbodenseite ihrer Arbeitszylinder, wird durch die Druckmiltelpumpe 12 ein zum sicheren Abdichten der beiden Schutenhälften gegeneinander erforderlicher Schließdruck erzeugt, der über die Druckleitung 19 auf beide Hydraulikkolben übertragen wird; dieser Schließdruck ist höher als die Belastung der Feder 22 des in den Weg zum Arbeitszylinder 6 eingeschalteten einen Rückschlagventils 21.During this process, a second working cylinder is learned 6 the piston is moved in the corresponding direction by pivoting the barrel halves. The oil is displaced from the piston crown cable and some of it passes through the check valve 17 on the piston rod side of this working cylinder, while the excess amount Via the suction line 16 into the auxiliary pressure tank 15 flows back. As soon as the hinged bar is closed - the two hydraulic pistons are in place then in the inner end position on the piston crown side of their working cylinder, is by the pressure medium pump 12 a necessary for the secure sealing of the two halves of the barge against each other Closing pressure generated, which is transmitted via the pressure line 19 to both hydraulic pistons; this Closing pressure is higher than the load on the spring 22 of the switched on in the way to the working cylinder 6 a check valve 21.
In der Stellung c (Schaltorgan 11 ganz nach links verschoben), die zu dem Öffnungsvorgang der leeren Schute gehört, fördert die Druckmittelpumpe 12 das Öl vom Haupt-Druckmittelbehälter 14 über die kreuzweise miteinander verbundenen Abschnitte 9.8 des Ringleitungssystems in die Kolbcnbodenseite des ersten Arbeitszylinders 5, während das Öl von der Kolbenstangenseitc dieses Arbeitszylinders über die anderen beiden ebenfalls kreuzweise miteinander verbundenen Abschnitte 7, 10 des Ringleitungssystcms und die Drosselstelle 13 in den Haupt-Druckmittelbehälter 14 zurückfließen kann.In position c (switching element 11 moved all the way to the left), leading to the opening process of the empty Schute heard, the pressure medium pump 12 promotes the oil from the main pressure medium tank 14 via the crosswise interconnected sections 9.8 of the ring line system in the Kolbcnbodseite of the first working cylinder 5, while the oil from the piston rod side of this working cylinder via the the other two sections 7, 10 of the ring line system that are also cross-connected to one another and the throttle point 13 can flow back into the main pressure medium container 14.
Bei diesem Vorgang wird in dem zweiten Arbeitszylinder 6 der Kolben wieder durch das Schwenken der Schutenhälflcn in der entsprechenden Richtung mitbewegt. Dabei wird das öl aus der Kolbenstangenseite verdrängt und gelangt durch die Druckleitung 19 über das Rückschlagventil 20 und anschließend ebenfalls durch die Abschnitte 7, 10 des Ringleitungssystems in den Haupt-Druekmittelbehällcr 14. In den bei dieser Kolbenbewegung an dem zweiten Arbeitszylinder 6 auf der Kolbenbodenseite zunehmenden Raum wird öl aus dem Hilis-Druckmittelbehälter 15 durch die Saugleitung 16 angesaugt.During this process, the piston in the second working cylinder 6 is pivoted again the barrel halves are moved in the corresponding direction. The oil is drawn out of the piston rod side displaced and passes through the pressure line 19 via the check valve 20 and then also through the sections 7, 10 of the ring line system in the main pressure medium container 14. In the increasing with this piston movement on the second working cylinder 6 on the piston crown side Space becomes oil from the Hilis pressure medium tank 15 sucked through the suction line 16.
Wie aus der vorstehenden Erläuterung der zu den verschiedenen Bclriebszuständcn gehörenden Schaltungen und Vorgänge ersichtlich ist. dient in zwei Betriebszuständen nur der erste Arbeitszylinder 5 (Bewegungszylinder) zum Schwenken der beiden Schutenhälften, während der zweite Arbeitszylinder 6 (Haltezylinder) nur zur Sicherung eines über die ganze Schutenlängc ausreichenden Schließdruckes dient. Im übrigen wird durch die beiden Druckmittelbehälter dafür gesorgt, daß in keinem Arbeitszylinder ein Vakuum entstehen kann.As from the above explanation of the circuits associated with the various operating states and processes can be seen. Only the first working cylinder 5 is used in two operating states (Movement cylinder) for pivoting the two barrel halves, while the second working cylinder 6 (Holding cylinder) only to ensure a sufficient closing pressure over the entire length of the barrel serves. In addition, the two pressure medium tanks ensure that no working cylinder a vacuum can arise.
Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings
"7 1 r"7 1 r
Claims (4)
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