DE3113516A1

DE3113516A1 - "klappschute oder aehnliches schiff"

Info

Publication number: DE3113516A1
Application number: DE19813113516
Authority: DE
Inventors: Ewout Cornelis de 2988 Ridderkerk Kat
Original assignee: IHC Holland NV
Current assignee: IHC Holland NV
Priority date: 1980-03-31
Filing date: 1981-03-31
Publication date: 1982-01-28
Also published as: DE3113516C2; BE888189A; NL8001892A; JPS56157687A; JPH0253275B2; US4409916A

Description

Beschreibung:

Die Erfindung bezieht sich auf eine Klappschute oder ähnliches Schiff der im Oberbegriff des Hauptanspruchs bezeichneten Gattung.

Schiffe dieser Art sind allgemein bekannt. Sie, insbesondere die Klappschuten, sind gewöhnlich ohne eigene Antriebs- und Steuereinrichtungen konstruiert, weisen jedoch Mittel auf, mit deren Hilfe die Schiffe im beladenen Zustand nach dem Lösen der Verbindung zwischen den beiden Hälften geöffnet und nach dem Entleeren automatisch wieder geschlossen werden können. Beim öffnen der beiden Hälften schwenken die Hälften auseinander, so daß die Ladung nach unten fallen kann, und beim Schließen schwenken die Hälften wieder aufeinander zu.

Um sicherzustellen, daß die Schuten auch wieder einwandfrei schließen und die Hälften im geschlossenen und beladenen Zustand der Schuten abdichtend aneinander gehalten werden, sind die bekannten Schuten oder Schiffe an den Gelenkstellen mit Hydraulikzylindern versehen, durch die die Hälften aneinander gedrückt werden.

In Anbetracht der großen Kräfte, die erforderlich sind, um die Hälften eines Schiffs abdichtend aneinanderzudrücken, hatten die Zylinder von jeher große Dimensionen

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aufzuweisen. Diese Dimensionen mußten infolge der in der letzten Zeit immer mehr und mehr zunehmenden Größe der Schiffe ebenfalls immer größer werden. In Anbetracht des Umstandes, daß für das öffnen und Schließen der Schiffe große Mengen Druckflüssigkeit benötigt werden, ist dementsprechend eine beträchtliche Anzahl von Hochdruckrohren für jeden der Zylinder erforderlich, weil zuverlässige Hochdruckrohre mit großer Durchflußkapazität noch nicht im Handel erhältlich sind. Dementsprechend ist das Risiko eines Rohrbruchs, der zur Folge hat, daß der Schließdruck wegfällt und sich das Schiff zu jedem unerwünschten Zeitpunkt öffnen kann, sehr groß.

Aufgrund der zunehmenden Abmessungen der Klappschuten wird es daher immer schwieriger, derartige Schiffe mit selbstöffnenden und selbstschließenden Eigenschaften zu bauen.

Darüber hinaus ist zu bedenken, daß die Schiffe mit eine sehr hohe Kohärenz aufweisenden Ladungen, wie beispielsweise zähem Lehm, beladen werden, die auf das Schiff einen ungenügenden öffnungsdruck ausüben, falls dieses nicht als selbstöffnendes Schiff ausgebildet ist.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Klappschute oder ähnliches Schiff zu schaffen, das gegen ein unerwünschtes öffnen geschützt ist.

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Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Klappschute oder ähnliches Schiff zu schaffen, dessen öffnen und Schließen gesteuert und erforderlichenfalls zwangsweise durchgeführt werden kann, um zu gewährleisten, daß die Bewegungen der Massen gesteuert und demzufolge die auszuführenden Bewegungen vollständig durchgeführt werden.

Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs offenbarten Merkmale gelöst.

Die Rückschlagventile erlauben das Schließen, wenn sie unter Druck stehen, so daß die Schließbewegung unterstützt bzw. erforderlichenfalls abgeschlossen wird, und schließen jede Öffnungsbewegung mit Ausnahme des Falles aus, daß die Rückschlagventile unter dem Einfluß eines Steuerdrucks geöffnet werden. Lediglich im letzteren Fall kann die Flüssigkeit zurückfließen, so daß sie die Zylinder verlassen kann und die Schiffshälften sich auseinander bewegen können.

Zum Durchführen der Öffnungsbewegung kann es genügen, wenn die aus den Zylindern austretende Flüssigkeit zum Zurückfließen in ihren Behälter gebracht und der anderen Seite des Kolbens der Zylinder Flüssigkeit zugeführt wird. In diesem Fall jedoch handelt es sich um Leitungen von

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großer Länge, insbesondere bei denen, die zu dem oder den im vorderen Schiffsteil untergebrachten Zylindern führen und sich daher in einem großen Abstand vom die hydraulischen Anlagen enthaltenden und meistens im hinteren Schiffsteil angeordneten Maschinenraum befinden.

Aus diesem Grund ist es empfehlenswert, daß zwischen der Kolbenstangenseite und der Kopfseite jedes Zylinders ein Rückschlagventil vorgesehen ist, das den Durchgang von der Kolbenstangenseite zur Kopfseite sperrt und unter dem Einfluß eines Steuerdrucks geöffnet werden kann. Dieses steuerbare, vorzugsweise dicht neben dem im vorderen Schiffsteil angeordneten Zylinder oder Zylindern vorgesehene Rückschlagventil gewährleistet, wenn es unter der Wirkung seines Steuerdrucks geöffnet wurde, daß die die Kolbenstangenseite verlassende Flüssigkeit zur Kopfseite des Zylinders fließt, so daß jetzt sofort weniger Flüssigkeit als in dem Fall zuzuführen ist, in dem die Kopfseite des Zylinders ausschließlich vom Druckwasserbehälter mit Flüssigkeit zu versorgen ist.

Es kann vorteilhaft sein, wenn der Steuerdruck am Rückschlagventil von dem Vorliegen von Steuerdruck an allen Rückschlagventilen abhängt, die an allen Zylindern zwischen den flexiblen Rohren und den Zylindern angeordnet sind. Hierbei ist es von großer Wichtigkeit, daß

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beide Gelenke sich in gleicher Weise bewegen, d.h. mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit laufen und ihre Bewegungen zur gleichen Zeit beginnen und beenden. Die Anwesenheit von Steuerdruck an allen Rückschlagventilen kann dadurch bestimmt werden, daß an jedem der zwischen den flexiblen Rohren und den Zylindern angeordneten Rückschlagventile ein durch den Steuerdruck aktivierbarer Schalter vorgesehen ist, der in seiner aktivierten Stellung den Stromkreis zwischen einem in der Steuerdruckleitung angeordneten elektromagnetischen Ventil und dem zwischen der Kolbenstangenseite und der Kopfseite angeordneten Rückschlagventil schließt, so daß das elektromagnetische Ventil den Steuerdruck dem Rückschlagventil zuleitet.

Es besteht die Möglichkeit/ die Rückschlagventile zwischen den Zylindern und den flexiblen Rohren in der Druckzuführungsleitung und das Rückschlagventil zwischen der Kolbenstangenseite und der Kopfseite der Zylinder als ein einziges Ventil auszubilden, das an einer beliebigen Stelle in oder an der Zylinderwand befestigt oder vorzugsweise im Kolben untergebracht ist.

Mittels dieses steuerbaren, zwischen der Kolbenstangenseite und der Kopfseite der Zylinder vorgesehenen Rückschlagventils kann das öffnen gesteuert und wenn

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nicht nötig beendet werden. Falls aus dem einen oder anderen Grund der Pumpendruck wegbleibt oder die Spannung des elektrischen Stromkreises ausfällt, werden die Steuerdrücke ausbleiben und die Rückschlagventile jegliche öffnungesbewegung, auch Teilöffnungsbewegung, sperren. Das Schiff kann dann jedoch seine Öffnung schließen, weil Flüssigkeit von der Zylinderkopfseite zur Kolbenstangenseite fließen kann, wobei Voraussetzung ist, daß die in Hinsicht auf die Kolbenstangenseite überschüssige Flüssigkeit von der Zylinderkopfseite zum Druckwasserbehälter zurückfließen kann.

Erfindungsgemäß ist daher vorgesehen, daß vorzugsweise in dem Hydraulikkreis zwischen der Kopfseite der Zylinder und dem Druckwasserbehälter ein steuerbares Rückschlagventil vorgesehen ist, das einen Rückfluß zu dem Druckwasserbehälter verhindert. Dieses Rückschlagventil verhindert den Rückfluß, erlaubt aber beim öffnen ein Fließen vom Druckwasserbehälter zur Kopfseite der Zylinder.

Um beim Schließen den Rückfluß zu gewährleisten, wird der Steuerdruck von dem in der Leitung zwischen der Kopfseite der Zylinder und einer in Strömungsrichtung gesehen vor dem Rückschlagventil liegenden Drosselstelle herrschenden Druck abgeleitet, wobei in der Steuerdruck-

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leitung ein elektromagnetisches Ventil vorgesehen ist, das in seiner geschlossenen Stellung den Stromkreis schließt. Insbesondere beim Schließen wird an der Kopfseite immer einiger Druck herrschen, der das Rückschlagventil in der zu dem Druckwasserbehälter führenden Verbindungsleitung steuert.

Es ist natürlich auch möglich, daß der Steuerdruck des steuerbaren Rückschlagventils über ein elektromagnetisches Ventil direkt von dem unter Druck stehenden Teil des hydraulischen Kreises abgeleitet wird.

Bei einer insbesondere für kleinere Schiffe des Selbstöffnungs- und Selbstschließungstyps geeigneten Ausführungsform besteht der hydraulische Kreis vorzugsweise aus einem Hochdruckteil und einem Niederdruckteil, wobei der Hochdruckteil mittels eines elektromagnetischen Ventils über die Rückschlagventile den Zylindern und mittels eines anderen elektromagnetischen Ventils sowohl der Steuerleitung der Rückschlagventile als auch mittels eines elektromagnetischen Ventils der zwischen der Kolbenstangenseite und der Kopfseite des Zylinders angeordneten Steuerleitung des Rückschlagventils Druckflüssigkeit zuführen kann, und das Rückschlagventil dicht neben dem am weitesten von dem Druckwasserbehälter entfernten Zylinder angeordnet ist, und wobei der Nieder-

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druckteil die Kopfseite der Zylinder mit dem Druckwasserbehälter über Leitungen verbindet, die mit Rückschlagventilen versehen sind, die ein Fließen der Druckflüssigkeit vom Druckwasserbehälter zur Kopfseite zulassen und von denen wenigstens eines gesteuert wird, dessen Steuerleitung über ein elektromagnetisches Ventil mit dem Niederdruckteil verbindbar ist. Ein derartiger hydraulischer Kreis ist ziemlich einfach.

Für größere und schwerere Schiffe ist jedoch vorzuziehen, daß der hydraulische Kreis aus einem Hochdruckpumpen von kleiner Kapazität aufweisenden Hochdruckteil, einem einen mittleren Druck aufweisenden Teil, der mit einem mittleren Druck arbeitenden Pumpen von großer Kapazität versehen ist, einem Niederdruckteil, einem elektromagnetischen Ventil zum wahlweisen Verbinden der Kolbenstangenseite mit dem Hochdruckteil oder dem einen mittleren Druck aufweisenden Teil, elektromagnetischen Ventilen zum umgehen der Hochdruckpumpen bzw. der Mitteldruckpumpen besteht, wobei alle steuerbaren Rückschlagventile in dem einen mittleren Druck aufweisenden Teil des hydraulischen Kreises angeordnet sind und von diesem Teil den Steuerdruck erhalten, der Hochdruckteil über ein nichtsteuerbares Rückschlagventil mit der Kolbenstangenseite der Zylinder verbunden ist, wobei ein der-

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artiges Ventil zwischen jedem flexiblen Rohr und dem Zylinder vorgesehen ist, und daß ferner ein elektromagnetisches Ventil in der zu dem in der von der Kopfseite der Zylinder zu dem Druckwasserbehälter führenden Rückführleitung angeordneten Rückschlagventil führenden Steuerdruckleitung vorgesehen ist, die sowohl mit dem Hochdruckteil als auch mit dem einen mittleren Druck aufweisenden Teil über Rückschlagventile und ein in der Verbindungsleitung zwischen dem einen mittleren Druck aufweisenden Teil und der Kopfseite der Zylinder vorgesehenes elektromagnetisches Ventil verbunden ist.

Durch diesen Kreis ist ein vollständig gesteuertes öffnen und Schließen möglich, wobei die vorhandenen oder nicht vorhandenen Kräfte einer Ladung mitwirken können, in jedem Maße gesteuert und, falls erforderlich, getragen werden. Für den Fall, daß in diesem anspruchsvollen hydraulischen Kreis die elektrische Spannung einmal ausfallen sollte, kann zwischen der Kolbenstangenseite und der Kopfseite der Zylinder eine manuell betätigbare Verbindung vorgesehen sein.

In den Zeichnungen, die zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung zeigen, ist:

Fig. 1 ein Schema, das den hydraulischen Kreis einer für relativ kleine Schiffe bestimmten Ausführung sform zeigt;

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Fig. 2 ein vereinfachtes Schema des dazugehörenden elektrischen Teils;

Fig. 3 ein dazugehörendes Funktionsschema;

Fig. 4 ein Schema, das den hydraulischen Kreis für größere Schiffe zeigt, und

Fig. 5 ein dazugehörendes Funktionsschema.

Fig. 1, 2 und 3 zeigen elektromagnetische Ventile S1, S2, S3 und S4, die alle in der nichtbetätigten Stellung, d.h. in der durch die Federkraft bestimmten Stellung dargestellt sind. Fig. 2 und 3 zeigen relaisgesteuerte Schalter D1 und D2, die sich ebenfalls in der nicht betätigten Stellung befinden, d.h., daß D1 normalerweise geöffnet und D2 normalerweise geschlossen ist. E1 und E2 sind Druckschalter, die mittels einer Feder in der Offenstellung gehalten und durch Druck im hydraulischen Kreis geschlossen werden können.

Weiterhin sind im Funktionsschema der Fig. 3 und im Schema des elektrischen Teils der Fig. 2 vier Schaltzustände dargestellt.

Es ist denkbar, daß in Anbetracht der Konstruktion einer Klappschute oder ähnlichen Schiffs mehr als zwei Hydraulikzylinder verwendet werden müssen. In Fig. 1 wird durch Strichpunktlinien angedeutet, wie jeder weitere Zylinder in das System eingegliedert wird. Dies

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ist auch in dem Fall denkbar, daß die Abmessungen der Zylinder sich voneinander unterscheiden.

In Fig. 2 ist angedeutet, daß für jeden zusätzlichen Zylinder ein weiterer Druckschalter E3 erforderlich ist.

Der hydraulische Kreis weist dicht neben dem hinteren Teil des Schiffs einen hydraulischen Druckzylinder 8 und dicht neben dem vorderen Teil des Schiffs einen hydraulischen Zylinder 9 auf.

Weiterhin besitzt der in Fig. 1 dargestellte hydraulische Kreis einen eine Hochdruckpumpe 2 antreibenden Motor 1. Die Hochdruckpumpe 2 pumpt Druckflüssigkeit durch eine Hochdruckleitung 3, das elektromagnetische Ventil S4, Leitungen 4 und 5 bzw. Leitungen 6 und 7 und Rückschlagventile 10 bzw. 11 zur Kolbenstangenseite der Zylinder 8 und 9. Der Druck der Druckflüssigkeit hält die Kolben in der dargestellten eingefahrenen Stellung und somit das Schiff geschlossen, wobei die Schließstellung durch die Rückschlagventile 10 bzw. 11 verriegelt wird. Die Rückschlagventile 10 und 11 werden jedes durch ein Druckregulierventil B überbrückt, das auf einen vorbestimmten Wert, wie beispielsweise 290 bar, eingestellt ist. Dieser Wert ist höher als der normale, im hydraulischen Kreis herrschende Sicherheitsdruck, der durch ein zwischen der Hochdruckleitung und einem Nebenschluß-

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oder Nullkreis 20 angeordnetes Druckregulierventil 21 bestimmt wird. Die Kopfseite der Zylinder ist einerseits mittels einer Rückschlagventile H1 und H2 aufweisenden Leitung 12 und andererseits mittels sich zu einer Leitung 14 vereinigenden Leitungen 13 und 16 sowie einem Rückschlagventil G2 mit einem Druckwasserbehälter 17 verbunden. G2 ist ein steuerbares Rückschlagventil, das nur dann ein Fließen in Richtung des Druckwasserbehälters 17 ermöglicht, wenn es unter dem Einfluß eines Steuerdrucks geöffnet wurde und besitzt eine einstellbare Drosselöffnung 22. Der über eine Leitung 15, das elektromagnetische Ventil S2 und eine Leitung 23 gelieferte Druck stammt aus dem mit der Kopfseite der Zylinder verbundenen Niederdruckkreis. Während des Schließens herrscht in diesem Niederdruckkreis ein Druck vor, der durch den Widerstand in den Leitungen bestimmt und durch die Drosselöffnung 22 hervorgerufen wird und ein ausreichendes Druckdifferential liefert, um das Rückschlagventil G2 solange geöffnet zu halten, wie die Hydraulikflüssigkeit in Bewegung ist.

Dicht neben dem vorderen Zylinder 9 ist ein steuerbares Rückschlagventil GI vorgesehen, das ebenfalls mit einer Drosselöffnung 24 versehen und in einer Verbindungsleitung 25 zwischen der Hochdruckleitung 7 und der

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Niederdruckleitung 13 angeordnet ist. Um das Fließen der Druckflüssigkeit während der Schließbewegung des Schiffs zu unterstützen, wird das Rückschlagventil G1 durch eine ein nicht steuerbares Rückschlagventil 26 aufweisende

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Leitung 25 überbrückt.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung und für diesen Zweck in Fig. 1, 2 und 3 nur schematisch dargestellte Anwendung ist wie folgt:

Die in Fig. 2 dargestellte Schaltstellung 1 bezieht sich auf das Schließen des Schiffs. In dieser Stellung ist der Schalter D2 erregt, d.h. er ist geöffnet. Die elektromagnetischen Ventile S2 und S3 befinden sich in der durch die Federkraft bestimmten Stellung, wie dargestellt ist. Das gleiche gilt für die Ventile S1 und S4.

Wenn jetzt durch die Pumpe 2 (der elektrische Stromkreis des Motors 1 ist nicht dargestellt) Druck ausgeübt wird, fließt die Druckflüssigkeit in der vorstehend beschriebenen Weise aus der Hochdruckleitung 3 durch das Ventil S4 zur Kolbenstangenseite der Zylinder 8 und 9.

An der Kopfseite der Zylinder 8 und 9 kann die Druckflüssigkeit durch das Rückschlagventil G2 abgeführt werden, weil in dem in Strömungsrichtung gesehen hinter dem Rückschlagventil G2 gelegenen Leitungsteil der Druck

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an der Kopfseite des Kolbens vorherrscht und über die Leitung 15, das Ventil S2 und die Leitung 23 auf den Steuereingang des Rückschlagventils G2 wirkt.

Auf diese Weise wird das Schließen ermöglicht. Da in der geschlossenen Stellung keine weitere Bewegung mehr möglich ist, kann der Druck nicht über beispielsweise 260 bar steigen, was dem Wert entspricht, auf den das Druckreguiiervencxx 21 exngescexxc χ&ι_.

Wenn die Spannung aussetzt, kann mittels einer manuell betätigten Pumpe 27 und einer Leitung 28 Druck in das System gegeben werden.

In der Schaltstellung 3 kann das öffnen stattfinden. In dieser Stellung wird der Schalter D1 betätigt und befindet sich folglich in seiner Betriebsstellung. Das Ventil S4 wird ebenfalls in seine Betriebsstellung gebracht, so daß der Zustrom von Druckflüssigkeit zur Kolbenstangenseite der Zylinder unterbrochen wird.

Wenn der Schalter D2 sich in seiner Betriebsstellung befindet, sind die Ventile S2 und S3 ebenfalls in ihrer Betriebsstellung. Für das Ventil S3 bedeutet dies, daß Hochdruck jetzt über dieses Ventil eine Abzweigungen 31 und 32 aufweisende Steuerleitung 30 und die Rückschlagventile 10 bzw. 11 erreicht.

Die vorstehend erwähnten flexiblen Rohre werden in

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diesem Schema durch die gebogenen Linien dargestellt. Der auf die Rückschlagventile 10 und 11 wirkende Steuerdruck bringt sie in die Offenstellung, wobei weiterhin das Schließen der Druckschalter E1 und E2 sichergestellt wird. Folglich wird der elektrische Stromkreis des Schalters D1 geschlossen und das Ventil S1 in seine Betriebsstellung gebracht. Die auf der Kolbenstangenseite der Zylinder 8 und 9 befindliche Druckflüssigkeit kann dann durch die Rückschlagventile 10 bzw. 11 abfließen.

Bei Betätigung des Ventils S1 übt die durch die Leitung 5, eine Verbindung 29, das Ventil S1 und eine Verbindung 18 zurückströmende Druckflüssigkeit einen Steuerdruck auf das Rückschlagventil G1 aus, wodurch am vorderen Zylinder eine Verbindung zwischen der Kolbenstangenseite und der Kopfseite des Zylinders geschaffen wird. Eine derartige Verbindung wird auch für den hinteren Zylinder 8 durch die Leitungen 6 und 7 bzw. 13 und 16 geschaffen.

An der Kopfseite des hinteren Zylinders 8 kann die Druckflüssigkeit direkt über die Rückschlagventile H1 und H2 und die Leitung 12 zugeführt werden. An der Kopfseite des Zylinders 9 wird die Druckflüssigkeit von der Kolbenstangenseite über die Leitung 25 und das Rückschlagventil G1 zugeführt und durch Druckflüssigkeit aus den

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Leitungen 13 und 16 sowie über das Rückschlagventil G2 und die Leitung 14 aus dem Druckwasserbehälter 17 verstärkt.

Die Druckflüssigkeit strömt folglich von den Kolbenstangenseiten beider Zylinder hauptsächlich zur Kopfseite des vorderen Zylinders 9, wobei gleichzeitig der Steuerdruck für das Rückschlagventil GI aufgebracht wird. Daraus ergibt sich, daß an der Kopfseite des vorderen Zylinders 9 nicht mehr viel zusätzliche Druckflüssigkeit über die recht lange Leitung 13 zugeführt werden muß, während die Zufuhr an der Kopfseite des Zylinders 8 keine großen Schwierigkeiten verursacht, weil die Verbindung zum Druckwasserbehälter 17 an dieser Stelle kurz ist.

Die beiden Druckschalter E1 und E2 bilden eine Sicherung für die gleichzeitige Betätigung beider Zylinder, so daß das Schiff nicht schräg geöffnet werden kann, was durch eine Lampe 19 angezeigt werden würde. In dem Fall, daß nur einer der beiden Schalter E1 und E2 geschlossen wurde, erhält das Ventil S1 keine Spannung und der von der Kolbenstangenseite der Zylinder kommende Steuerdruck kann das Rückschlagventil G1 nicht beeinflussen, wodurch dieses die Verbindung zwischen der Kolbenstangenseite und der Kopfseite blockiert.

Es ist denkbar, daß das öffnen nicht überall übereinstimmend oder ausreichend erfolgt.

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In der Schaltstellung 4 kann das öffnen dann mittels Pumpendruck durchgeführt werden. In dieser Schaltstellung werden die- gleichen elektromagnetischen Ventile betätigt und der Schalter D1 befindet sich, mit Ausnahme des
elektromagnetischen Ventils S4, in der gleichen Stellung wie in der Schaltstellung 3. Das Ventil S4 befindet sich dabei in der Stellung, die durch die Federkraft bestimmt wird, wie in der Zeichnung gezeigt ist, so daß Hochdruck der Kolbenstangenseite zugeführt wird. Dieser Hochdruck
wird jedoch ebenfalls den Steuereingängen der Rückschlagventile 10 und 11 und über das Ventil S1 dem Steuereingang des Rückschlagventils G1 zugeführt, das die Kopfseite und die Kolbenstangenseite der Zylinder miteinander verbindet. Das bedeutet, daß auf beiden Seiten der Kolben
der Zylinder der gleiche Druck herrscht, so daß sie aufgrund des Kraftdifferentials auf beiden Seiten jedes
Kolbens, daß auf der Kopfseite größer als auf der Kolbenstangenseite ist, in die Richtung bewegt werden, die ein öffnen des Schiffs bewirkt.

In der Schaltstellung 2 gemäß Fig. 3 befindet sich
das Ventil S1 in der durch die Federkraft bestimmten
Stellung, wodurch kein Steuerdruck auf das Rückschlagventil G1 ausgeübt wird. Dieser Druck fehlt darüber hinaus aus dem Grund, daß das Ventil S4 betätigt wurde und eine

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Druckzuführung zur Kolbenstangenseite der Zylinder und zum Ventil S1 bzw. zum Rückschlagventil G1 verhindert wird.

Die Ventile S2, S3 und S4 sind jedoch betätigt und befinden sich in ihren Betriebsstellungen. Folglich blockiert das Ventil S2 den Steuerdruck zum Rückschlagventil G2, das seinerseits das Zurückströmen der Druckflüssigkeit von der Kolbenstangenseite der Zylinder zum Druckwasserbehälter 17 blockiert. Das Ventil S3 sorgt für den Steuerdruck auf die Rückschlagventile 10 und 11. Der relaisgesteuerte Schalter D1 wird erregt, weil die Druckschalter E1 und E2 geschlossen sind, es liegt jedoch keine Spannung am Schaltelement des Schalters D1 an, so daß das Ventil S1 in der von der Federkraft bestimmten Stellung bleibt. Obwohl die von der Kolbenstangenseite der Zylinder abfließende Druckflüssigkeit durch die Rückschlagventile 10 und 11 strömen könnte, wird dieses Strömen durch das Rückschlagventil G1 blockiert. Dies hat zur Folge, daß der Kolben im Zylinder blockiert bleibt, was in jeder Zwischenstellung während der öffnungs- oder Schließbewegung des Schiffs geschehen kann, indem der Schalter in die Schaltstellung 2 gestellt wird.

Diese teilweise geöffnete Stellung kann zum gesteuerten

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Entladen oder Verteilen des im Laderaum befindlichen Materials oder bei einem leeren oder nahezu leeren Laderaum zum Reinigen des Schiffs genutzt werden.

Das beschriebene Schaltbild ist nur schematisch gehalten.

Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel, das für größere Schiffe bestimmt ist, und Fig. 5 zeigt das dazugehörige Funktionsschema.

Bei diesem Ausführungsbeispiel umfaßt das hydraulische System Hochdruckpumpen 40, Mitteldruckpumpen 41, einen Druckwasserbehälter 42 und Druckzylinder 44 und 45 für den hinteren und den vorderen Teil des Schiffs. Das Bezugszeichen 43 bezeichnet flexible Rohre.

Es ist denkbar, daß die Konstruktion des Schiffs die Verwendung von mehr als zwei hydraulischen Zylindern erfordert. Die unterbrochenen Linien in Fig. 4 deuten an, wie jeder weitere Zylinder in das System eingefügt werden muß. Die Abmessungen der Zylinder können dabei voneinander abweichen.

Die Hochdruckpumpen 40 können mittels eines elektromagnetischen Ventils S5 kurzgeschlossen werden, wie in der Zeichnung durch die durch die Federkraft bestimmte Stellung angedeutet ist. Weiterhin ist ein Sicherheitsventil 45 vorgesehen, das den Druck auf

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beispielsweise 250 bar beschränkt. Die Pumpen 40, die einen hohen Druck erzeugen können, haben jedoch nur eine geringe Kapazität.

Die Mitteldruckpumpen 41 können mittels eines elektromagnetischen Ventils S6 in der dargestellten, durch die Federkraft bestimmten Stellung umgangen werden. Der durch die Mitteldruckpumpen 41 gelieferte Druck wird durch ein Sicherheitsventil 46 bestimmt, das beispielsweise auf 170 bar eingestellt ist. Die Mitteldruckpumpen 41 erzeugen einen mittleren Druck, der natürlich merklich geringer als der von den Hochdruckpumpen 40 erzeugbare Druck ist, sie haben jedoch eine größere Kapazität, die zum Erzeugen einer hohen Geschwindigkeit in größeren Zylindern erforderlich ist. Zusätzlich zu den elektromagnetischen Ventilen S5 und S6 sind weitere Ventile S7, S8 und S9 vorgesehen. Das Ventil S7 regelt den vom Hochdruckkreis oder vom Mitteldruckkreis erzeugten und auf den Steuereingang des Rückschlagventils G2 in der von der Kopfseite der Zylinder zum Druckwasserbehälter 42 zurückführenden Rückführleitung gegebenen Steuerdruck.

Das Bezugszeichen 47 bezeichnet die Kolben der Zylinder 44 und 45.

Das Ventil S8 schafft eine Widerstands-Verbindung zwischen dem in einer Leitung 50 herrschenden mittleren

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Druck und einer Leitung 51, die über ein flexibles Rohr 43 und einen durch die Kolbenstange und den Kolben führenden Kanal 48 Druckflüssigkeit zur Kopfseite der Zylinder 45 und über eine Verbindung 49 mit einem Rückschlagventil 53 zum Kolbenstangenraum 54 des Zylinders leitet.

Das Ventil S9 bestimmt, ob die Leitung 55 über einen in der Kolbenstange vorgesehenen Kanal 56 und ein Rückschlagventil 57 und damit auch der Kolbenstangenraum 54 dem von den Pumpen 40 oder dem von den Pumpen 41 erzeugten Druck, d.h. entweder Hochdruck oder mittleren Druck, ausgesetzt werden.

Die Arbeitsweise der in den Zeichnungen dargestellten Vorrichtung ist wie folgt:

Aus dem Funktionsschema geht hervor, daß es beim Schließen des Schiffs gleichgültig ist, ob das Schiff sich selbst schließt oder mittels Pumpen geschlossen werden muß, weil die gleichen Schaltvorgänge durchgeführt werden müssen.

Diese Funktionen sind im Funktionsschema gemäß Fig. 5 mit 1 bezeichnet.

"\a in Fig. 5 zeigt das Schließen unter hohem Druck zum Erzielen einer guten Abdichtung, während 1b in Fig. das Vorbeaufschlagen der Zylinder zeigt.

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2a in Fig. 5 deutet das teilweise öffnen des Schiffs zum Verteilen der Ladung und 2b das teilweise öffnen des Schiffs zum Reinigen des Laderaums an.

3 in Fig. 5 zeigt das öffnen des Schiffs. Aus dem Funktionsschema geht hervor, das sowohl beim selbständigen öffnen des Schiffs als auch beim öffnen mittels Pumpen die gleichen Einrichtungen betätigt werden.

Weiterhin geht aus dem Funktionsschema hervor, daß beim vollständigen und beim teilweisen öffnen, d.h. bei den Funktionen 1, 3, 2a und 2b die Mitteldruckpumpen 41 betätigt werden, während die Hochdruckpumpen 40 nur beim Schließen unter hohem Druck und beim Vorbeaufschlagen der Zylinder in Betrieb sind.

Beim im Funktionsschema gemäß Fig. 5 mit 1 bezeichneten Schließen werden die Magnetventile S6, S7 und S9 betätigt. Das Ventil S6 stellt sicher, daß die Mitteldruckpumpe 41 nicht überbrückt wird und somit in der Lage ist, dem hydraulischen Kreis Druck zuzuführen. Die Mitteldruckpumpen 41 fördern somit Druckflüssigkeit zu den Leitungen 50 und 55, weil das Ventil S9 geöffnet ist, und über flexible Rohre zum Kanal 56 und durch das Rückschlagventil 57 zum Kolbenstangenraum 54 des Zylinders 44. Weiterhin wird das Ventil S7 betätigt, so daß der in der Leitung 50 herrschende Druck über das in der

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durch die Federkraft bestimmten Stellung befindliche Ventil S8 und das geöffnete Ventil S7 einen Steuerdruck auf das Rückschlagventil G2 ausüben kann, so daß dieses Rückschlagventil geöffnet wird, wodurch an der Kopfseite befindliche Druckflüssigkeit von den Kolben über den Kanal 48 und die Leitung 51 zum Druckwasserbehälter 42 strömen kann.

Wenn die auf das Schiff wirkenden Kräfte in der Lage sind, ein selbsttätiges Schließen herbeizuführen, wird dieses Schließen auch dann durchgeführt, wenn die magnetischen Ventile S6, S7 und S9 in der gleichen Stellung sind.

Ein Schiff, das die Eigenschaft des selbsttätigen Schließens besitzt, kann ein langsames oder schnelles Schließen durchführen. Wenn das Schließen zu langsam erfolgt, wird ein automatisches Schließen durch die von den Mitteldruckpumpen 41 geförderte Druckflüssigkeit bewirkt.

Wenn das Schließen zu schnell erfolgt, fällt der in der zum Rückschlagventil G2 führenden Steuerleitung herrschende Druck ab, so daß dieses Ventil schließt und den Rückfluß der Druckflüssigkeit von der Kopfseite des Zylinders zum Druckwasserbehälter 42 verzögert. Die Schließgeschwindigkeit wird somit automatisch gesteuert.

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Wenn das Schließen gemäß 1a in Fig. 5 unter Hochdruck durchgeführt wird, um beispielsweise ein dichtes Schließen des Laderaums sicherzustellen, befindet sich das Ventil S6 gemäß dem Funktionsschema in der durch die Federkraft bestimmten Stellung, so daß die Mitteldruckpumpen 41 überbrückt werden und das magnetische Ventil S5 geöffnet wird, wodurch die Hochdruckpumpen 40 die Druckflüssigkeit unter Hochdruck abführen. Wenn das Ventil S9 sich ebenfalls in der durch die Federkraft bestimmten Stellung befindet, erreicht die von den Pumpen 40 kommende, unter hohem Druck stehende Druckflüssigkeit über eine Leitung 52, die Leitung 55 und über die letztgenannte Leitung die Zylinder auf eine ähnliche Weise, wie bereits für das Schließen beschrieben wurde. Das geöffnete Ventil S7 übt mittels des in der Leitung 52 herrschenden Drucks einen Steuerdruck auf das Rückschlagventil G2 aus.

Die Leitung 55 besitzt einen im elektrischen Kreis der magnetischen Ventile S5 und/oder S6 angeordneten Druckschalter P1, so daß beim Erreichen eines vorbestimmten, dem Schließdruck entsprechenden Drucks die Betätigung der magnetischen Ventile aufgehoben und die in Betrieb befindlichen Pumpen überbrückt werden.

Das gleiche geschieht beim mit 1b in Fig. 5 bezeichneten Vorbeaufschlagen der Zylinder. Dieses Vorbeaufschlagen kann durchgeführt werden, wenn das geschlossene

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Schiff, dessen Schließstellung durch Riegel gesichert wurde, auf die verschiedenen mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung durchzuführenden Schritte vorbereitet werden soll oder wenn ein sich selbsttätig geschlossener leerer Laderaum in der geschlossenen Stellung gehalten werden soll, um eine Ladung aufzunehmen.

In diesem Fall wird von der geschlossenen Stellung ausgegangen, in der lediglich sichergestellt werden muß, daß der richtige Druck an der Kolbenstangenseite der Zylinder herrscht. Der einzige Unterschied im Vergleich zum Schließen unter hohem Druck besteht darin, daß das magnetische Ventil S7 nicht betätigt wird, so daß folglich kein Steuerdruck auf das Rückschlagventil G2 ausgeübt wird, wodurch kein nicht erforderliches Zurückfließen stattfinden kann.

Die Schaltstellung 3 in Fig. 5 stellt die Situation beim Öffnen dar, d.h. das selbsttätige öffnen des Schiffs unter dem Einfluß der Ladung bzw. das öffnen mittels Pumpen.

In beiden Fällen werden die magnetischen Ventile S6 und S8 betätigt. Dies bedeutet vor allem, daß der von den Mitteldruckpumpen 41 erzeugte Druck über die Leitung 50 und das Ventil S8 zur Leitung 51 und danach zu dem in den Kolbenstangen an der Kopfseite des Zylinders vorgesehenen Kanal 48 geleitet wird. Dieser Druck stellt auch

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den Steuerdruck für das Rückschlagventil 53 dar, so daß die Druckflüssigkeit von der Kolbenstangenseite zur Kopfseite strömen kann.

Wenn das öffnen zu langsam erfolgt, sorgt der Pumpendruck für ein öffnen in gewünschter Geschwindigkeit.

Wenn das öffnen zu schnell erfolgt, fällt der auf das Rückschlagventil wirkende Steuerdruck ab, was ein Schließen des Rückschlagventils zur Folge hat. Dadurch wird die Öffnungsbewegung verzögert.

Das im Funktionsschema der Fig. 5 mit 2a bezeichnete Verteilen der Ladung findet bei teilweise geöffnetem Laderaum statt. Für diese Funktion wird lediglich das magnetische Ventil S8 für eine kurze Zeitdauer betätigt, wodurch der in der Leitung 51 und dem Kanal 48 herrschende Druck und damit auch der in der Steuerdruckleitung 59 des Rückschlagventils 53 herrschende Druck über die Leitung 50 und das geöffnete Sicherheitsventil 46 zum Behälter 42 strömen kann, da das magnetische Ventil S6 geschlossen ist. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß das Rückschlagventil 53 schließt und das Zurückfließen der Druckflüssigkeit von der Kolbenstangenseite über das Rückschlagventil zur Kopfseite unterbrochen wird. Bei einem Schiff, das in der Lage ist, sich spontan zu öffnen,wird diese Fähigkeit damit unterdrückt. Bei einem Schiff mit der Fähigkeit sich selbsttätig zu schließen, wird das Zurückfließen

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der Druckflüssigkeit von der Kopfseite der Zylinder über die Leitung 51 unterbunden, weil kein Steuerdruck auf das Rückschlagventil G2 ausgeübt wird.

Aus diesem Funktionsschema geht weiterhin hervor, daß zum Reinigen des leeren Laderaums keines der magnetischen Ventile betätigt werden muß, obwohl ein teilweises öffnen erforderlich ist. Die gleiche Situation herrscht beim Verteilen der Ladung nach dem öffnen des magnetischen Ventils S8. Beim selbsttätigen öffnen und beim selbsttätigen Schließen des Schiffs wird die teilweise geöffnete Stellung auf die gleiche Weise beibehalten, wie es beim Verteilen der Ladung der Fall ist.

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Claims

Anmelderin: IHC HOLLAND N.V. Rietgorsweg 6 3356 LJ Papendrecht Niederlande "Klappschute oder ähnliches Schiff" Patentansprüche:

1. Klappschute oder ähnliches Schiff, die bzw. das aus zwei in der Mittellängsebene des Schiffs aneinanderstoßende und durch horizontale Achsen aufweisende Gelenke miteinander verbundene Hälften besteht, die weiterhin durch in der Nähe der Gelenke vorgesehene Hydraulikzylinder miteinander in Verbindung stehen, die zumindest die Schließbewegung der Hälften bewirken können und in einem hydraulischen Kreis liegen, in dem dicht neben den Zylindern flexible Rohre vorgesehen sind, die zum Zu- und Abführen von Druckflüssigkeit zu bzw. von den Zylindern dienen, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen jedem Zylinder und jedem flexiblen Rohr in der Druckzuführungsleitung ein Rückschlagventil (10, 11, 53) vorgesehen ist, das die Druckflüssigkeit in Schließrichtung passieren läßt und in der umgekehrten Richtung sperrt und ferner

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mit einer Steuereinrichtung zum öffnen des Ventils unter dem Einfluß eines Steuerdrucks versehen ist.

2. Klappschute oder ähnliches Schiff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Kolbenstangenseite und der Kopfseite jedes Zylinders ein Rückschlagventil (G1, 53) vorgesehen ist, das den Durchgang von der Kolbenstangenseite zur Kopfseite sperrt und unter dem Einfluß eines Steuerdrucks geöffnet werden kann.

3. Klappschute oder ähnliches Schiff nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerdruck am Rückschlagventil (G1) von dem Vorliegen von Steuerdruck an allen Rückschlagventilen (10, 11) abhängt, die an allen Zylindern zwischen den flexiblen Rohren und den Zylindern angeordnet sind.

4. Klappschute oder ähnliches Schiff nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem der zwischen den flexiblen Rohren und den Zylindern angeordneten Rückschlagventile (10, 11) ein durch den Steuerdruck aktivierbarer Schalter (E1, E2) vorgesehen ist, der in seiner aktivierten Stellung den Stromkreis zwischen einem in der Steuerdruckleitung angeordnetem elektromagnetischen Ventil (S1) und dem zwischen der Kolbenstangenseite und der Kopfseite angeordneten Rückschlagventil (G1) schließt, so daß das elektromagnetische Ventil (S1) den Steuerdruck dem Rückschlagventil (G1) zuleitet.

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5. Klappschute oder ähnliches Schiff nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß beide Rückschlagventile (10, 11 bzw. G1) als ein einziges Ventil (53) ausgebildet sind.

6. Klappschute oder ähnliches Schiff nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Ventil (53) im Kolben jedes Zylinders untergebracht ist.

7. Klappschute oder ähnliches Schiff nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Hydraulikkreis zwischen der Kopfseite der Zylinder und dem Druckwasserbehälter (17) ein steuerbares Rückschlagventil (G2) vorgesehen ist, das einen Rückfluß zu dem Druckwasserbehälter verhindert.

8. Klappschute oder ähnliches Schiff nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerdruck des Rückschlagventils (G2) von dem Druck in der Leitung zwischen der Kopfseite der Zylinder und einer in Strömungsrichtung gesehen vor dem Rückschlagventil gelegenen Drosselstelle abgeleitet wird, wobei in der Steuerdruckleitung ein elektromagnetisches Ventil (S2) vorgesehen ist.

9. Klappschute oder ähnliches Schiff nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerdruck des steuerbaren Rückschlagventils (G2) über ein elektromagnetisches Ventil (S7) direkt von dem unter Druck stehenden Teil des hydraulischen Kreises abgeleitet wird.

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-A-

10. Klappschute oder ähnliches Schiff nach Anspruch oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der hydraulische Kreis aus einem Hochdruckteil und einem Niederdruckteil besteht, wobei der Hochdruckteil mittels eines elektromagnetischen Ventils (S4) über die Rückschlagventile (10, 11) den Zylindern und mittels eines anderen elektromagnetischen Ventils (S3) sowohl der Steuerleitung der Rückschlagventile (10, 11) als auch mittels eines elektromagnetischen Ventils (S1) der zwischen der Kolbenstangenseite und der Kopfseite des Zylinders angeordneten Steuerleitung des Rückschlagventils (G1) Druckflüssigkeit zuführen kann, und das Rückschlagventil (G1) dicht neben dem am weitesten von dem Druckwasserbehälter entfernten Zylinder angeordnet ist, und wobei der Niederdruckteil die Kopfseite der Zylinder mit dem Druckwasserbehälter über Leitungen verbindet, die mit Rückschlagventilen versehen sind, die ein Fließen der Druckflüssigkeit vom Druckwasserbehälter zur Kopfseite zulassen und von denen wenigstens eines (G2) gesteuert wird, dessen Steuerleitung über eine elektromagnetisches Ventil (S2) mit dem Niederdruckteil verbindbar ist.

11. Klappschute oder ähnliches Schiff nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß

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der hydraulische Kreis aus einem Hochdruckpumpen von kleiner Kapazität aufweisenden Hochdruckteil, einem einen mittleren Druck aufweisenden Teil, der mit einem mittleren Druck arbeitenden Pumpen von großer Kapazität versehen ist, einem Niederdruckteil, einem elektromagnetischen Ventil (S9) zum wahlweisen Verbinden der Kolbenstangenseite mit dem Hochdruckteil oder dem einen mittleren Druck aufweisenden Teil, elektromagnetischen Ventilen (S5, S6) zum Umgehen der Hochdruckpumpen bzw. der Mitteldruckpumpen besteht, wobei alle steuerbaren Rückschlagventile in dem einen mittleren Druck aufweisenden Teil des hydraulischen Kreises angeordnet sind und von diesem Teil den Steuerdruck erhalten, der Hochdruckteil über ein nichtsteuerbares Rückschlagventil mit der Kolbenstangenseite der Zylinder verbunden ist, wobei ein derartiges Ventil zwischen jedem flexiblen Rohr und dem Zylinder vorgesehen ist, und daß ferner ein elektromagnetisches Ventil (S7) in der zu dem in der von der Kopfseite der Zylinder zu dem Druckwasserbehälter führenden Rückführleitung angeordneten Rückschlagventil (G2) führenden Steuerdruckleitung vorgesehen ist, die sowohl mit dem Hochdruckteil als auch mit dem einen mittleren Druck aufweisenden Teil über Rückschlagventile und ein in der Verbindungsleitung zwischen dem einen mittleren Druck aufweisenden Teil und der Kopfseite der Zylinder vorgesehenes elektromagnetisches Ventil (S8) verbunden ist.

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12. Klappschute oder ähnliches Schiff nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem mit der Kolbenstangenseite eines Zylinders verbundenen Hochdruckteil und dem einen mittleren Druck aufweisenden mit dem Kopfteil des Zylinders verbundenen Teil eine manuell betätigbare Verbindung vorgesehen ist.

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