DE2161096C3 - Sollbruchsicherung für Unterwasser-Verankerungssysteme - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Sollbruchsicherung für Unterwasser-Verankerungssysteme, bestehend aus einem in das Ankerseil oder in die Ankerkette eingeschäkelten Sollbruchglied sowie einem das Sollbruchglied beim Ausbringen des Ankers überbrückenden Korrosionsglied mit einem im Seewasser korrodierenden Auslöser, der nach Zerfall die Überbrückung ausklinkt und das Sollbruchglied freigibt.

In Verankerungssystemen auf dem Gebiet der Meerestechnik ist es bereits bekannt, zur Herabsetzung des Verlustrisikos irgendwelcher Meßgeräte, die an Ankerseilen befestigt sind, diese durch Sollbruchstellen zu siehern, die zweckmäßigerweise zwischen dem Ankerstein und dem ersten darüberliegenden Gerät angeordnet sind und die bei einer bestimmten Überlast brechen. Bei der Auslegung von Verankerungssystemen treten bei dem Verfahren »Ankerstein zuerst zu Wasser lassen« durch die Schiffsbewegung (Roll- und Stampfbewegung) ständig große Zugbeanspruchungen im Verankerungsseil auf, die etwa das drei- bis fünffache des eigentlichen Gewichtes ausmachen. Etwa die gleichen Kräfte treten jedoch nur einmal bei dem Auslegeverfahren »Ankerstein zuletzt zu Wasser lassen« — der Ankerstein fällt dabei im freien Fall zum Meeresboden — kurz vor Auftreffen des Ankersteins auf dem Meeresboden auf.

Vor diesen kurzzeitigen Überbeanspruchungen muß die Sollbruchstelle, um ein einwandfreies Funktionieren zu gewährleisten, geschützt werden. Hierzu benutzt man in bekannter Weise korrodierende Auslösevorrichtungen, die nach einer in gewissen Grenzen vorbestimmten Zeit in Verbindung mit Seewasser eine kraftschlüssige Verbindung freigeben.

Das Institut für Meereskunde an der Universität Kiel hat ein solches System konzipiert und erprobt In dem Aufsatz »Tiefwasserverankerungssysteme des Instituts für Meereskunde Kiel«, abgedruckt in der Schriftenreihe »Kieler Meeresforschungen«, Jahrgang 1970, Band XXVI, Heft 1, S. 21 bis 42, wird eine Sollbruchstelle vorgeschlagen, bei der das Bruchglied durch eine definierte Einschnürung erhalten wird. Nach Tafel 1 Bild 3 der eingangs genannten literaturstelle werden Sollbruchstelle und korrodierender Auslöser kräftemäßig so geschaltet, daß zunächst der korrodierende Auslöser die gesamte Zugbeanspruchung aufnimmt und erst nach Freigabe einer Sperrklinke die eigentliche SoIIt bruchstelle in Aktion tritt Der Nachteil eines durch Einschnürung geschwächten Bruchgliedes liegt darin, daß dieses vor Torsionsbeanspruchung durch zusätzliche Drehwirbel geschützt werden muß, damit nur die reine Zugbeanspruchung in axialer Richtung des Bruchgliedes wirksam ist Ferner hat die bekannte Einrichtung außerdem den Nachteil, daß bei Auslösung des Korrosionsgliedes die Last ruckartig durch Drehen der beiden Knotenbleche auf den Sollbruchstab übertragen wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei der eingangs genannten Sollbruchsicherung Sollbruchstelle und Korrosionsauslöser so auszubilden, daß die erforderlichen Drehwirbel für das Sollbruchglied entfallen können und die Gesamtlänge der Solllbruchsicherung wesentlich herabgesetzt wird.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht bei einer Sollbruchsicherung für ein Verankerungssystem der eingangs genannten Art darin, daß das Sollbruchglied und das Korrosionsglied zu einem gemeinsamen Zwischenglied vereinigt wird, daß als Sollbruchglied eine um eine Achse drehbare und durch einen im Abstand von dieser Achse angeordneten Scherstift gesicherte Klinke an dem Zwischenglied vorgesehen ist, an der der Ring oder Schäkel des Ankerseiles mit seitlichem Abstand von der Achse angreift und die bei Erreichen der Sollbruchlast durch Abscheren des Scherstiftes das Verankerungsseil ausklinkt, und daß als Korrosionsglied ein um eine Achse drehbarer doppelarmiger Hebel an dem Zwischenglied angeordnet ist, dessen einer Hebelarm durch den Korrosionsauslöser gegen Drehen gesichert ist, während sein anderer Hebelarm derart an der Klinke anliegt, daß er dem von der Zugkraft des Ankerseiles an der Klinke ausgeübten Moment entgegenwirkt und den Scherstift entlastet.

Eine vorteilhafte Weiterbildung ist im Unteranspruch 2 gekennzeichnet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher be-, schrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine Ansicht der erfindungsgemäßen Anordnung mit Scherstab und Korrosionsauslöser, jedoch bei abgenommenem Seitenteil 8,

F i g. 2 einen Schnitt gemäß F i g. 1, jedoch mit Seitenteil 8,

F i g. 3 eine Ansicht gemäß F i g. 1, jedoch im ausgelösten Zustand bei Überlastung.

Gemäß F i g. 1 besteht die Sollbruchsicherung des Verankerungssystems aus der Kombination des eigentlichen Sollbruchgliedes 1,2, 7 mit dem Korrosionsglied 4,5,6.

Das Sollbruchglied besteht aus der Klinke 1, drehbar

um die Achse 2, und dem Scherstab 7. Das Kraftuntersetzungsverhältnis ergibt sich aus den Hebelarmen a und b. Durch die Möglichkeit, das Hebelverhältnis a zu b (b ist variabel) zu variieren, gemäß der Bohrungen 9, kann bei dem Scherstab mit ein^m Querschnitt für verschiedene Scherbelastungen gearbeitet werden.

Als Scherstab wird beispielsweise eine nicht korrodierende Aluminium-Magnesium-Legierung eingesetzt. Wenn der Scherstab 7 durch Überlastung durchgeschert ist, kann sich die Klinke 1 um die Achse 2 drehen und die Verbindung mit dem Ring oder Schäkel 3 des Ankerseiles freigeben. Die Verbindung ist gelöst Der Korrosionsauslöser 5 ist in der Weise wirksam, daß durch die Verankerungsseile die angreifende Zugkraft in axialer Richtung durch das vorherbeschriebene Untersetzungsverhältnis a : b untersetzt (Scherstab 7 entfällt) und durch einen weiteren Hebel 6, gebildet durch die Hebelarme cund d, drehbar um die Achse 4 auf den Korrosionsauslöser 5 als Scherkraft wirkt Die Gesamtuntersetzung ergibt sich aus der Multiplikation der Einzeluntersetzungsverhältnisse a : b sowie c: ti. Als Korrosionsauslöser wird beispielsweise reines Magnesium verwendet. Der Durchmesser des als Sta"b ausgebildeten Korrosionsauslösers 5 richtet sich nach der geforderten Bruchlast, wodurch die Auslösezeit in Verbindung mit Seewasser bestimmt wird.

Um den Korrosionsprozeß zu beschleunigen, wird der Korrosionsauslöser S in eine Messingbuchse 10 gefaßt. (Messing und Magnesium liegen in der Spannungsreihe sehr weit auseinander.)

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Sollbruchsicherung für Unterwasser-Verankerungssysteme, bestehend aus einem in das Ankerseil oder in die Ankerkette eingeschäkelten Sollbruchglied sowie einem das Sollbruchglied beim Ausbringen des Ankers überbrückenden Korrosionsglied mit einem im Seewasser korrodierenden Auslöser, der nach Zerfall die Überbrückung ausklinkt und das Sollbruchglied freigibt, dadurch gekennzeichne t, daß das Sollbruchglied (1,2,7) und das Korrosionsglied (4, 5, 6) zu einem gemeinsamen Zwischenglied vereinigt sind, daß als Sollbruchglied (i, 2, 7) eine um eine Achse (2) drehbare und durch einen im Abstand (b) von dieser Achse (2) angeordneten Scherstift (7) gesicherte Klinke (1) an dem Zwischenglied vorgesehen ist, an der der Ring oder Schäkel (3) des Ankerseiles mit seitlichem Abstand (α) von der Achse (2) angreift, und die bei Erreichen der Sollbruchlast durch Abscheren des Scherstiftes (7) das Verankerungsseil ausklinkt, und daß als Korrosionsglied (4,5,6) ein um eine Achse (4) drehbarer doppelarmiger Hebel (6) an dem Zwischenglied angeordnet ist, dessen einer Hebelarm (d) durch den Korrosionsauslöser (5) gegen Drehen gesichert ist, während sein anderer Hebelarm (c) derart an der Klinke (1) anliegt, daß er dem von der Zugkraft des Ankerseiles an der Klinke (I) ausgeübten Moment entgegenwirkt und den Scherstift (7) entlastet.

2. Sollbruchsicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klinke (1) und die Seitenplatten (8) des Zwischengliedes mehrere Bohrungen (9) für den Scherstift (7) aufweisen.

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