DK157794B - Udloeselig sikkerhedskobling - Google Patents

Description

DK 157794 B

Opfindelsen vedrører en udløselig sikkerhedskobling af den art, der omfatter en i alt væsentligt rørformet første del med flere langs omkredsen udformede gennemgående kileåbninger med i forhold til den aksiale . 5 retning skråtstillede kileflader, en i alt væsentligt cylindrisk anden del, der er indrettet til at indføres i den første del og fikseres i forhold til denne ved hjælp af låsekiler, der er arrangeret i hver sin kileåbning, hvilke låsekilers forreste 10 hageformede ende udefra er ført delvis gennem kileåbningen og indrettet til at gå i indgreb med et modsvarende låsespor i den anden del, samt et radialt omkring den første del arrangeret ak-sialt forskydeligt styreorgan, der er indrettet til at 15 samvirke med samtlige låsekiler med henblik på at henholdsvis tillade og ophæve indgreb mellem låsekilerne og låsesporet i den anden del.

Sådanne sikkerhedskoblinger anvendes i maritim sammenhæng, navnlig i forbindelse med op- og nedfiring 20 af bemandede både, til olieboreplatforme og lignende off-shore konstruktioner, hvor der kan være op til ca.

50 m mellem konstruktionens arbejdsdæk og vandoverfladen.

Da der under disse omstændigheder ofte hersker 25 vanskelige forhold i form af høj søgang og kraftig vindpåvirkning, stilles der særlige krav til sådanne koblinger.

Disse krav, der bestemmes dels af diverse sikkerhedsmæssige foreskrifter, dels af de faktiske forhold, 30 betyder blandt andet, at koblingen skal kunne udløses i såvel den såkaldte "off-load" tilstand, dvs. i delvis aflastet tilstand, som i den såkaldte "on-load" tilstand, dvs. i fuldt belastet tilstand.

"Off-load" tilfældet, der er den normale situa-35 tion, optræder, når båden skal fires ned på vandet. I tilfælde, hvor der kun er ringe søgang, vil dette ikke

DK 157794B

2 volde, problemer, medens der i tilfælde af mere eller mindre kraftig søgang sker det, at båden "banker" mod bølgerne i en periode, før den er sænket så meget, at den alene oppebæres af vandet. Por at afkorte denne 5 overgangsperiode - der indebærer en ikke ringe risiko for såvel materiel som mandskab - benyttes koblinger af den aktuelle art, der i aktiveret tilstand udløses, når deres belastning første gang falder til under en forudbestemt størrelse. Dette bevirker, at båden rent faktisk 10 falder frit det sidste korte stykke, men dermed også, at den nævnte overgangsperiode med tilhørende risici minimeres .

I "on-load" tilfældet er der som nævnt tale om, at koblingen skal udløses i fuldt belastet tilstand.

15 Dette tilfælde er i realiteten identisk med en nødsituation, hvor det er afgørende hurtigt at kunne afbryde den aktuelle forbindelse.

I en kendt sikkerhedskobling af den indledningsvis nævnte art er styreorganet udformet som en i tvær-20 snit tilnærmelsesvis U-formet kappe, der er monteret ak-sialt forskydeligt omkring den rørformede første del. De jævnt langs omkredsen arrangerede låsekiler er med hver sin lejestift lejret svingbart i kappen. En fjeder påvirker styreorganet og dermed låsekilerne i retning mod 25 låsestillingen. Koblingen udløses ved at forskyde det som et håndgreb udformede styreorgan mod fjederpåvirkningen og dermed trække låsekilerne tilbage og ud af indgreb med låsesporet i den centrale anden del.

Denne kendte kobling udviser dog forskellige 30 ulemper og mangler.

For det første har kilernes fikserede lejring i det fælles styreorgan vist sig uhensigtsmæssig, hvilket hænger sammen med kombinationen af de aksiale toleranceafvigelser, der uundgåeligt er mellem de enkelte kile-35 låse., og det slør, der er melllem henholdsvis den rørformede og den cylindriske del. Summen af disse tole-

DK 157794 B

3 ranceafvigelser betyder, at låsekilerne i koblingens belastede tilstand ikke optager lige store belastninger med den mulige følge, at de lejestifter, der bærer de hårdest belastede låsekiler, deformeres. Resultatet her-5 af er nedsat funktionsduelighed for koblingen som helhed.

For det andet giver koblingen kun begrænset mulighed for at afkorte den ovenfor omtalte overgangsperiode, før båden flyder, fordi størrelsen af den 10 kraft, ved hvilken koblingen udløser, direkte er lig med den manuelle forskydningskraft, der udøves på styreorganet. Dette betyder, at koblingen først udløser, når den del af den til bådens vægt svarende kraft, der stadig påvirker koblingen, er mindre end den manuelt ud-15 øvede kraft, som eksempelvis maksimalt kan svare til operatørens vægt. Da bådens samlede vægt typisk vil være mange gange større end operatørens vægt, er resultatet, at koblingen først udløses, når båden i alt væsentligt alligevel er flydende eller med andre ord først ved 20 slutningen af den kritiske overgangsperiode.

Endelig er denne kendte kobling ikke forberedt for "on-load" udløsning, således at den i tilfælde, hvor dette - ofte obligatoriske - krav skal opfyldes, kræver ekstramontering af supplerende komponenter til brug her-25 for.

Opfindelsen har til formål at tilvejebringe en sikkerhedskobling af den i krav l's indledningen angivne art, som afhjælper disse ulemper. Dette opnås ved sikkerhedskoblingen ifølge opfindelsen, hvilken sikker-30 hedskobling er ejendommelig ved, at styreorganet er todelt og omfatter dels en aksialt forskydelig profilring, der er indrettet til geometrisk betinget indgreb med låsekilernes ydre frie ender, dels et aksialt forskydeligt aktiveringsstempel, der er indrettet til at påvir-35 ke profilringen i enten den ene eller den anden aksiale retning og med en modsat profilringen vendende flade

DK 157794 B

4 står i strømningsforbindelse med et fortrinsvis hydraulisk pumpeorgan.

Herved opnås dels at betydningen af toleranceafvigelser elimineres, da den "flydende" lejring af de en-5 kelte låsekiler gør, at disse automatisk vil tilpasse sig de aktuelle forhold, dels at "off load" udløsning kan ske på et tidligere tidspunkt med deraf følgende afkortning af den kritiske overgangsperiode, før båden flyder.

10 Sidstnævnte forhold er en direkte følge af den udvekslingsmulighed, der tilvejebringes ved at benytte det hydrauliske system med aktiveringsstemplet og pumpe-- organet, da der ved hensigtsmæssig dimensionering af de to enheder kan opnås et ønsket passende forhold mellem 15 den kraft, pumpeorganet påvirkes med, og den resulterende kraft, dette via aktiveringsstemplet påvirker låsekilerne med.

I en foretrukket udførelsesform er sikkerhedskoblingen ifølge opfindelsen ejendommelig ved, at aktive-20 ringsstemplet er udformet som et ringstempel og er lejret i en ringspalte, som i radial retning er begrænset af henholdsvis den første dels yderside og indersiden af en omkring og med denne første del fast forbundet i ak-sial retning forløbende mellemring, og at pumpeorganet 25 er udformet som et ringformet pumpestempel, der er lejret radialt omkring mellemringen, og sammen med denne afgrænser et arbejdskammer i strømningsforbindelse med aktiveringsstemplet.

Ved at udforme koblingen på denne måde, mulig-30 gøres en meget kompakt konstruktion med lille aksial udstrækning.

I det følgende forklares opfindelsen nærmere under henvisning til tegningen, der viser et delvist længdesnit gennem en sikkerhedskobling ifølge opfindelsen.

35 Sikkerhedskoblingen ifølge opfindelsen omfatter i den viste udførelsesform en første rørformet del 1, i

DK 157794 B

5 hvis væg der jævnt fordelt langs omkredsen er tre kileåbninger 2 med tilhørende aksiale sideflader 3 og 4. I hver kileåbning er anbragt en låsekile 5. Låsekilerne 5, der forløber delvis gennem de respektive ki-5 leåbninger 2, har hver en indre hageformet ende med en låsekant 6 og en ydre vinkelbukket ende 7. Låsekilerne 5's låsekanter 6 er i den viste stilling i indgreb med et rundtgående låsespor 8 i en tilnærmelsesvis cylindrisk anden del 9, der er indført et 10 stykke i den rørformede første del 1. Låsesporet 8's og låsekanterne 6' s samvirkende flader er udført komplementære .

De ydre vinkelbukkede partier 7 af låsekilerne 5 er i indgreb med det indre af en i tværsnit tilnær-15 melsesvis C-formet profilring 10, der er lejret radialt omkring den første del 1 og ved hjælp af fjedre 11 og 12 er påvirket i retning mod låsekilerne 5. Et dæksel 13 beskytter fjedrene 11 og 12 og ringen 10 mod snavs og beskadigelse.

20 På den modsat fjedrene 11 og 12 vendende ende af ringen 10 er mellem den første del l's yderside og indersiden af en med denne del fast forbundet mellemring 14 lejret et ringformet aktiveringsstempel 15, der ved hjælp af pakninger 16 og 17 ligger tæt an 25 mod de nævnte sideflader. Radialt omkring mellemringen 14 er lejret et ringformet pumpestempel 18, som ved hjælp af pakninger 19 og 20 ligger tæt an mod mellemringen 14 og afgrænser et arbejdskammer 21. Arbejds-kammeret 21 står ved hjælp af ikke viste boringer i 30 strømningsforbindelse med aktiveringsstemplet 15's modsat ringen 10 vendende flade. Denne flade af stemplet 15 står som vist også i strømningsforbindelse med en skematisk antydet tilslutningsboring 22, der - som det vil blive forklaret senere - er indrettet til at 35 forbindes med organer for supplerende tryktilførsel. Uafhængigt af hvilke organer, der anvendes hertil, er

DK 157794 B

6 disse dog sluttet tæt til boringen 22, således at denne i koblingens driftsklare tilstand er lukket tryktæt.

Pumpestemplet 18 har på ydersiden en kraftig profileret gummibelægning 23 og tjener som et manuelt 5 udløsningsgreb. Som antydet ved 24, kan dette håndgreb eventuelt være forbundet med en ikke vist snorudløser.

Øverst i den rørformede del 1 er iskruet et øje 26, ' medens den cylindriske del 9 direkte er udformet med et øje 27, således at koblingen eksempelvis ved 10 hjælp af sjækler let kan fastgøres som ønsket.

I ikke samlet tilstand indtager delene de viste positioner bortset fra, at den cylindriske del 9 ikke . , er indført i den rørformede del 1. Låsekilerne 5 vil som følge af det geometrisk betingede indgreb med ringen 15 10 og anlægget mod kileåbningerne 2's i forhold til den aksiale retning skråtstillede flader 3 og 4 have en vis grad af bevægelsesfrihed, hvilket i øvrigt er årsagen til, at kilerne har et udvendigt spor 28 med to elastiske- fjederringe 29, således at kilerne i ubelas-20 tet tilstand ikke klaprer mod resten af koblingen.

Koblingen virker som følger: Den cylindriske del 9 indføres i den rørformede del 1 indtil delen 9' s forreste afrundede parti kontakter kilerne 5's skrå forkanter. Fortsat indføring af delen 9 medfører 25 først, at kilerne presses baglæns op langs kilefladerne 4, indtil kilernes vinkelbukkede ydre ender 7 rammer den C-formede ring 10's inderside, hvorefter også ringen 10 forskydes opefter. Den samlede forskydning sker herefter mod fjedrene 11 og 12's påvirkning.

30 På et tidspunkt vil kilerne være presset så me get tilbage, at delen 9 passerer forbi kilernes låse-kanter 6. Som følge af fjedrene 11 og 12, vil kilerne øj eblikkeligt presses fremefter og ind i delen 9's låsespor 8, når dette har passeret låsekanten 6. Tilba-35 getrækning af delen 9 er som følge af kilerne 5's indgreb i sporet 8 herefter umuliggjort. Det vil ind-

DK 157794 B

7 ses, at de enkelte kilelåse er selvlåsende på grund af kilefladen 4, der ved et eventuelt ufuldstændigt indgreb mellem en given låsekile og låsesporet 8 vil bevirke, at den pågældende låsekile ved belastning automa-5 tisk trækkes på plads.

Koblingens udløsning kan som nævnt enten ske som off-load udløsning eller som on-load udløsning.

Ved "off-load" udløsning påvirkes pumpestemplet 18 nedefter. Herved formindskes kammeret 21's volumen 10 og arbejdsmedium presses ind under aktiveringsstemplet 15. Dette vil følgelig forskydes opefter til anlæg mod ringen 10 og påvirke denne opefter mod fjedrene 11 og 12's påvirkning. Den kraft aktiveringsstemplet 15 påvirker ringen 10 med er i alt væsentligt lig med for-15 holdet mellem aktiveringsstemplets og pumpestemplets effektive arealer multipliceret med den manuelt udøvede kraft på pumpestemplet. Det er ved tilpasning af disse arealer således på enkel måde muligt at afpasse koblingens udløsningskraft efter en given anvendelse.

20 Ringen 10 trækker i kraft af indgrebet med lå sekilerne 5 disse opefter langs fladerne 3 og 4. Som følge af anlægget mod den "knækkede" flade 3, vil kilerne under tilbagetrækningen samtidig udføre en dreje-bevægelse, som på et tidspunkt medfører, at låsekanterne 25 6 går helt fri af låsesporet 8 og koblingen dermed udløses.

Ved "on-load" udløsning benyttes som tidligere nævnt tilslutningsboringen 22. Da koblingen ved "on-load" udløsning principielt er fuldt belastet, skal den 30 hertil krævede udløsningskraft følgelig overstige den til koblingens maksimalbelastning svarende kraft. Dette kan opnås på forskellige måder. En mulighed er at benytte komprimeret gas på flaske, i hvilket tilfælde der er monteret en énvejs punkteringsventil i boringen 22. Når 35 "on-load" udløsning ønskes foretaget, skrues den forseglede gasflaskes munding op i énvej sventilen, som på et

DK 157794B

8 tidspunkt punkterer flaskens forsegling, hvorefter gassen strømmer ind i det lukkede volumen under aktiveringsstemplet, presser dette op og som tidligere forklaret udløser koblingen. Denne løsning er hurtig, enkel og 5 sikker og fordrer kun, at gasflasken anbringes i umiddelbar nærhed af koblingen. Er der tale om en kobling med snorudløser, kan gasflasken eventuelt anbringes i det hule håndtag hertil.

En anden mulighed er at benytte sprængkapsler. I 10 så tilfælde er der i boringen 22 anbragt en enhed bestående af en sprængkapsel - eksempelvis indeholdende krudt - og et detoneringsorgan, f.eks. en fjederbelastet slagstift. Ved udløsning aktiveres detoneringsorganet, hvorved sprængkapslen detonerer og koblingen udløser.

15 Ved korrekt dimensioneret ladning er også denne løsning hurtig, enkel og sikker.

En tredje mulighed er at slutte boringen 22 til en hydraulisk presse, der eksempelvis kan være fast monteret i båden, og som i tilfælde af "on-load" udløsning 20 betjenes manuelt. Også denne løsning er enkel og sikker, men dog relativt langsom, hvorfor en af de to førstnævnte løsninger normalt foretrækkes.

I tilfælde hvor forholdene - eksempelvis bådens størrelse - kræver samtidig anvendelse af to eller flere 25 sikkerhedskoblinger, er det afgørende vigtigt, at samtlige disse koblinger udløses samtidig eller med meget lille indbyrdes tidsforsinkelse. Som det umiddelbart vil forstås, er dette nemlig en forudsætning for, at båden rammer vandet med den rette orientering i forhold her-30 til, dvs. "på ret køl".

En sådan simultanudløsning af flere parallelt ophængte sikkerhedskoblinger ifølge opfindelsen kan på enkel måde opnås ved i hver kobling at indbygge en mekanisk betjent afspærringsventil, der dels er forbundet 35 til et højtryksreservoir, dels er forbundet til den eller de øvrige koblingers tryksystemer.

Claims (4)

1. Udløselig sikkerhedskobling af den art, der 20 omfatter en i alt væsentligt rørformet første del (l) med flere langs omkredsen udformede gennemgående kileåbninger (2) med i forhold til den aksiale retning skråtstillede kileflader (3 og 4), en i alt væsentligt cylindrisk anden del (9), der 25 er indrettet til at indføres i den første del (1) og fikseres i forhold til denne, ved hjælp af låsekiler (5), der er arrangeret i hver sin kileåbning (2), hvilke låsekilers (5) forreste hageformede ende (6) udefra er ført delvis gennem kileåbningen (2) og indrettet til at 30 gå i indgreb med et modsvarende låsespor (8) i den anden del (9), samt et radialt omkring den første del arrangeret ak-sialt forskydeligt styreorgan, der er indrettet til at samvirke med samtlige låsekiler (5) med henblik på hen-35 holdsvis at tillade og ophæve indgreb mellem låsekilerne (5) og låsesporet (8) i den anden del (9), kende- DK 157794 B 10 tegnet ved, at styreorganet er todelt og omfatter dels en aksialt forskydelig profilring (10), der er indrettet til geometrisk betinget indgreb med låsekilernes ydre frie ender (7), dels et aksialt forskydeligt 5 aktiveringsstempel (15), der er indrettet til at påvirke profilringen (10) i den ene eller den anden aksiale retning og med en modsat profilringen (10) vendende flade står i strømningsforbindelse med et fortrinsvis hydraulisk pumpeorgan.

2. Sikkerhedskobling ifølge krav 1, kende tegnet ved, at aktiverings stemplet (15) er ringformet og lejret i en ringspalte, som i radial retning er begrænset af henholdsvis den første dels (1) yderside og indersiden af en omkring og med denne første del (1) 15 fast forbundet i aksial retning forløbende mellemring (14), og at pumpeorganet er udformet som et ringformet pumpestempel (18), der er lejret radialt omkring mellemringen (14) og sammen med denne afgrænser et arbejds-20 kammer (21) i strømningsforbindelse med aktiveringsstemplet (15).

3. Sikkerhedskobling ifølge krav 1, kendetegnet ved, at profilringen (10) har tilnærmelsesvis C-formet tværsnit, 25 at låsekilernes (5) ydre ender (7) hver har et vinkelbukket parti, der i kilernes monterede tilstand vender i alt væsentligt radialt bort fra den første del (1)/ og at profilringen (10) er anbragt med den åbne side 30 vendende radialt indefter mod den første del (1) og griber løst omkring de yderste vinkelbukkede partier (7) af samtlige låsekiler (5).

4. Sikkerhedskobling ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at den nævnte modsat ringen 35 (10) vendende flade af aktiveringsstemplet også står i strømningsforbindelse med en tilgang (22) for supplerende tryktilførsel.