DK170954B1 - Forbedret udløselig mekanisk kobling med trækpåvirket forankring - Google Patents

Description

i DK 170954 B1

Opfindelsen angår en udløselig, mekanisk kobling af den i indledningen til krav l nævnte art, som idet både kiler og spændeelementer kan manøvreres ved hjælp af et enkelt signal, og idet spændeelementerne 5 ikke er fjederbelastet, er meget konstruktiv og operativ enkel, har en lille længdeudstrækning og kræver små manøvreringskræfter, hvorfor den er relativ billig og har høj pålidelighed.

Koblingen ifølge opfindelsen er i det væsentlige 10 en forbedring af den udløselige kobling, som er beskrevet i dansk fremlæggelsesskrift nr. 154.623B.

Denne mekaniske kobling består af en cylindrisk krop, som ved den nederste del har et konisk udvidet afsnit, som bevirker en radial ekspansion af et sæt 15 spændeelementer, der er hængslet langs omkredsen af en ring, hvis aksialforskydning langs koblingskroppen styres af et sæt på kroppen anbragte hydrauliske cylindre. Spændeelementerne holdes ved hjælp af fjedre i kontakt med kroppen og indgriber i den ekspanderede position 20 mekanisk med en konisk flade i sædet. I den øverste del af kroppen er der vertikale styr, som styrer et sæt kiler, hængslet til en øverste ring, der styres koaksialt med kroppen af et andet sæt hydrauliske cylindre på kroppen.

25 Dette arrangement har imidlertid adskillige ulemper, i det væsentlige fordi spændeelementerne er uafhængige af kilerne, hvilket resulterer i et behov for anvendelse af dobbelt cylindre, dobbelte ledninger osv. med en følgelig forøgelse af omkostningerne og 30 konstruktiv kompleksitet, behov for at tilvejebringe strømningsadskillelser for at sikre, at alle spændeelementerne gennemgår samme vejlængde med følgelige konstruktive komplikationer og et resulterende behov for at fremstille meget lange voluminøse og tunge koblings-35 kroppe for at huse de dobbelte hydrauliksystemer. Endnu en ulempe er at spændeelementerne holdes fast til kob- DK 170954 B1 2 lingskroppen af fjedre, som uvægerligt udøver en forskellig kraft alt efter den position, der indtages af spændeelementerne og i hvert tilfælde giver anledning til et uønsket kontakttryk. Således bevirker fjedrene, 5 at spændeelementerne glider langs koblingskroppen under deres bevægelse, som foregår under den høje og skadelige kontaktkraft, som udøves af fjederen og bevirker, at en betragtelig friktionskraft skal overvindes. Til gengæld udøver fjedrene kun en minimal kraft til at holde 10 spændeelementerne fast mod koblingskroppen når spændeelementerne er i deres tilbagetrukne position og koblingen manipuleres, dvs. netop når en pålidelig fastlåsning af spændeelementerne i deres tilbagetrukne position skulle sikres for at afholde dem fra at forhindre 15 den samlede koblings bevægelse, hvorimod de udøver en maksimal kraft til at holde spændeelementerne i kontakt med den brede del af koblingskroppen, når spændeelementerne er strakt helt ud med et følgeligt behov for betragtelige kræfter til at trække dem tilbage, eksempel-20 vis når koblingen skal udløses.

Formålet med opfindelsen er at undgå de nævnte ulemper ved at tilvejebringe en udløselig mekanisk kobling, der omfatter en række spændeelementer og en række kiler, som er indbyrdes forbundet på en sådan måde, at 25 de kan manøvreres af et enkelt hydraulisk system, og i hvilken rækken af spændeelementer ikke er fjederbelastet, men i stedet følger en styret bane. Dette er opnået i det væsentlige ved at hængsle spændeelementerne på arme, som er i ét med kilerne, men på en sådan måde, 30 at disse sidstnævnte kan bevæges uafhængigt af spændee-lementernes bevægelser. Nærmere betegnet er hvert spæn-deelement hængslet ved hjælp af to sidetappe, der går gennem to lodrette slidser i armene, som er i ét med en overliggende kile, hvilke sidetappe fastholdes ved de 35 nedre ender af slidserne af snævre, men oplukkelige mundinger af to hårnåleformede fjedre, som er fastgjort DK 170954 B1 3 ud for slidserne. Når de snævre åbninger af fjedrene tvinges mod sidetappene af spændeelementerne, når disse er i deres yderstilling, overvinder sidetappene åbningerne således, at de kan glide langs hele spaltens 5 længde og tillade en tilsvarende bevægelse af kilerne.

Hvert spændeelement omfatter også to sideværts udragende tappe, som glider langs styr, som er tilvejebragt i beskyttelseskasser mellem spændeelementerne og fastgjort til den rørformede krop, hvilke styr har en sådan 10 facon, at de bringer spændeelementerne til at gennemgå den krævede udvidelsesbevægelse, når de sænkes og tilbagetrækningsbevægelser, når de hæves, medens spændeelementerne samtidigt holdes ind til koblingskroppen, dvs. at de udøver den funktion, som allerede udøves af 15 fjedrene i den kendte kobling, men uden de tilsvarende nævnte ulemper.

Således er ifølge opfindelsen en udløselig mekanisk kobling til fastspænding i et egnet sæde, tilvejebragt især i et fundament for til dette fundament at 20 forankre en trækpåvirket, rørformet forankring for en marineplatform med trækpåvirkede ben, hvilken kobling i hovedsagen omfatter en rørformet krop, der foroven har lodrette styr for en række kiler, der er hængslede til en føringsmuffe, der kan forskydes langs kroppen ved 25 hjælp af hydrauliske cylindre, der er hængslede mellem kroppen og muffen, og forneden er udstyret med et bredt endeparti indrettet til at bevirke en radial udvidelse af en tilsvarende række spændeelementer, der holdes i kontakt med kroppen ved hjælp af mekaniske midler, 30 ejendommelig ved, at hvert af spændeelementerne er ledforbundet med tilhørende arme, der er i ét med kilerne, ved hjælp af to sidetappe, der går gennem tilhørende lodrette slidser i armene, så de kan glide heri, og fastholdes ved de nedre ender af slidserne ved hjælp 35 af den snævre, men passerbare mundinger af to hårnåleformede fjedre, som er fastgjort ud for slidserne, og DK 170954 B1 4 at de mekaniske midler til at opretholde kontakten mellem spændeelementerne og den rørformede krop omfatter to tappe, der står frem fra siderne af hver spændeele-ment og tvinges til at glide langs med passende udfor-5 mede styr, tilvejebragt i beskyttelseskasser anbragt mellem spændeelementerne og fastgjort til den rørformede krop.

Ifølge endnu en ejendommelighed ved opfindelsen er indgrebet mellem spændeelementernes sidetappe og de 10 tilhørende slidser tilvejebragt med et lille spillerum for at forhindre, at bevægelser af spændeelementerne kan resultere i store spændinger i sidetappene, når koblingen spændes fast i sædet.

Ifølge endnu en ejendommelighed ved opfindelsen 15 er kilernes og de tilsvarende lodrette styrs kilevinkler mindre end den mindste friktionsvinkel således, at kilerne og styrene er selvlåsende for at forhindre glidning mellem dem og følgende løsning, selv uden tryk i de hydrauliske cylindre.

20 Endelig omfatter ifølge en foretrukket udførel sesform for opfindelsen rækkerne af samhørende spænde-elementer og kiler, henholdsvis tre spændeelementer og tre kiler, der beligger over hinanden i en indbyrdes vinkelafstand på 120*.

25 Opfindelsen vil i det følgende blive nærmere forklaret ved hjælp af et udførelseseksempel og med henvisning til tegningen, på hvilken fig. 1 er et frontbillede af koblingen ifølge opfindelsen, indsat men ikke fastspændt i sædet, som er 30 vist opsnittet, fig. 2 et frontbillede af koblingen indsat og fastspændt i sædet, der er vist opsnittet, fig. 3 et snit, taget efter linien A-A. i fig.

2, 35 fig. 4 et snit, taget efter linien B-B i fig. 3 af koblingen fastspændt i sædet, DK 170954 B1 5 fig. 5 et snit gennem koblingen, taget efter linien C-C. i fig. 4, og fig. 6 et delperspektivbillede i forstørret målestok, der viser en detalje ved koblingen.

5 Koblingen er udformet med en rørformet krop l, som i sin øvre zone er forsynet med styr 2 til kiler 3 og ved sin nedre ende omfatter et bredt parti 4 med skråtstillede eller koniske flader til at bringe spæn-deelementer 5 til at ekspandere radialt.

10 Spændeelementerne 5 er hængslet til arme 6, som er i ét med kilerne 3, som ved forbindelsesled 7 er forbundet med en styremuffe 8, som kan glide på kroppen 1.

Hydraulikcylindre 9's stempelstænger er hængs-15 let til styremuffen 8. Selve cylindrene er hængslet til beskyttelses- og styrekasser 10 for spændeelementerne 5 fastgjort til den nedre ende af det brede parti 4 af koblingen l's krop.

Under indvirkning af hydraulikcylindrene 9 kan 20 styremuffen 8 glide på den øvre part 11 af kob lingskroppen og overføre bevægelsen til kilerne 3 og spændeelementerne 5.

Når hydraulikcylindrene 9 er i deres udskudte position og styremuffen 8, kilerne 3 og spændeele-25 menterne 5 følgeligt er i deres øvre yderposition, griber bærekroge 12 fastgjort til kilerne 3 krogholdere 13 fastgjort til koblingskroppen.

Bærekrogene 12 kan bære vægten af styremuffen 8 og af de elementer, som bæres af denne under fravær 30 af tryk i hydraulikcylindrene.

Fra spændeelementerne 5's sider står to tappe 14 frem og glider langs styr 15 i beskyttelseskasserne 10 for altid at holde spændeelementerne mod de skråtstillede flader af koblingens brede endeparti 4.

35 Tappene 14 og styrene 15 bevirker navnligt, at spændeelementerne 5 svinges indad, når de hæves, dvs. når cylindrene 9 udskydes.

DK 170954 B1 6

Forbindelsen mellem spændeelementerne 5 og armene 6, som er i ét med kilerne 3, er (se fig. 6) tilvejebragt ved hjælp af sidetappe 16 på spændeelementerne 5, som fra disse passerer gennem slidser 17 5 tilvejebragt i armene 6, som er i ét med kilerne 3.

På ydersiden af armene 6 udfor slidserne 17, er monteret hårnåleformede fjedre 18 med mundinger, hvis tværgående dimension er mindre end diameteren af spæn-deelementernes sidetappe 16, således at disse holdes 10 ved den nedre ende af slidserne i kraft af den indsnævring som udgøres af mundingerne. Med andre ord, når sidetappene er i den nedre ende af slidserne og dermed i nærheden af mundingerne af de hårnåleformede fjedre 18, modvirkes sidetappene 16's lodrette bevægelse i 15 slidserne 17 af indsnævringerne ved selve fjedrenes mundinger. Bevægelsen kan kun optræde, hvis der på sidetappene 16 virker en kraft, som er tilstrækkelig til at udvide de hårnåleformede fjedre 18's mundinger ved elastisk deformation, hvilket sker når kilerne af 20 hydraulikcylindrene 9 bevæges til deres fastspændeposition efter at spændeelementerne har indtaget deres.

Indgrebet mellem spændeelementernes sidetappe 16 og slidserne 17 sker med et lille spillerum således, at når koblingen fastspændes i sit seede, vil bevæ-25 gelser af spændeelementerne 5 på grund af de kræfter, som påvirker dem ikke give anledning til store spændinger i sidetappene 16.

Kontaktfladerne 19' og 19 mellem spændeelementerne og sædet har sfærisk eller konisk facon for at 30 tillade koblingen at sætte sig i sædet under fastspændingen og fordele kontakttrykket mere ensartet.

Kilerne 3 og deres styr 2's kilevinkel er mindre end den mindste friktionsvinkel for at forhindre, at de slækkes under drift, selvom trykket mangler i 35 de hydrauliske cylindre 9. Der er løfteøjer 21 fastgjort til styremuffen 8 til brug, hvis en nødudløsning skal finde sted.

DK 170954 B1 7

Det hydrauliske kredsløb til manøvrering af kilerne 3 og spændeelementerne 5 er anbragt inde i koblingskroppen 1, eventuelt i et oliebad under omgivelsernes tryk.

5 Koblingssædet 22, som er fastgjort til plat- formfundamentets struktur 23, har i det væsentlige cylindrisk facon og omfatter ringen 22' til at støtte kilerne 3 og ringen 19, hvis sfæriske eller koniske indre flade udgør lejefladen for fladen 19' af spæn-10 deelementerne 5.

Koblingen fastspændes i sædet på følgende måde. Koblingen indføres i sædet med sine hydraulikcylindre 9 udstrakt som vist i fig. 1. Centreringstragten 20 fastgjort til sædets munding letter denne operation.

15 På dette trin tillader spillerummet mellem kob lingen og sædet indføringen på trods af eksentricitet og manglende opretning. Når koblingen er indført i sædet, som vist i fig. 1, påbegyndes indtrækningen af hydraulikcylindrene 9 ved tilførsel af fluid til plat-20 formskredsløbet. Indtrækningen af cylindrene 9 trækker muffen 8 nedad således, at denne, i kraft af forbindelsesleddene 7, driver kilerne 3, som derefter trykker på spændeelementerne 5 i kraft af den passageindsnævring som dannes af de smalle mundinger af de 25 hårnåleformede fjedre 18, som påvirker sidetappene 16. Spændeelementerne 5 føres nedad og udad og når de er udstrakt maksimalt og rager ud over det brede endeparti 4, holdes de i denne position af tappene 14, som indgriber i styrene 15, hvilket sker før kilerne 30 3 har fuldendt deres bevægelse. På dette tidspunkt trækkes koblingen opad indtil spændeelementerne 5 er bragt i kontakt med sædevæggen 19. Idet hydraulikcylindrene 9's indtrækning fortsættes, udvider sidetappene 16 den smalle munding af de hårnåleformede fjed-35 re 18 elastisk og kan glide videre ind i de lodrette slidser 16 for at tillade kilerne 3 at komme ned i DK 170954 B1 8 deres fastspændeposition. Dette opnås ved at kilerne kan fortsætte deres bevægelse nedad, indtil de hviler mod væggen 22' af sædet 22 efter at have udfyldt hele det radiale spillerum, ved afslutningen af denne 5 operation er koblingen oprettet præcis i sædet, og er fastspændt deri.

Koblingen frigives fra sædet ved at omvende fremgangsmåden beskrevet til fastspændingen.

Skulle en fejlfunktion i hydraulikkredsløbet 10 forhindre at koblingen fastspændes ved den normale fremgangsmåde, udføres nødudløsningen som følger.

Ved hjælp af hjælpeudstyr (såsom reb, der strækker sig fra platformen eller et løftesystem monteret på fundamentet 23), der er forbundet med løfteøjerne 21 15 hæves muffen 8, som trækker kilerne 3 med sig og frigiver dem fra kontakten med sædefladen 22', dette er muligt fordi slidserne 17 tillader den relative bevægelse mellem spændeelementerne, som forbliver fast i position, med sidetappene 16 og kilerne 3. Det 20 mellemrum der således dannes mellem kilerne 3 og den øvre væg 22’ af sædet 22 tillader en sænkning af koblingen og afbryder det mekaniske indgreb mellem spændeelementerne 5 og den sfæriske del 19 af sædet 22. Ved atter at hæve muffen 8 vil spændeelementerne 25 5 også hæves således, at de trækkes samtidig tilbage indtil bærekrogene 12 indgriber med de respektive krogholdere 13, som er fastgjort på den rørformede krop 1, der således bærer hele systemet omfattende spændeelementer 5, kiler 3 og muffe 8. Derefter 30 kan koblingen trækkes op af sædet.

Claims (4)

1. Udløselig mekanisk kobling til fastspænding i et egnet sæde (22) tilvejebragt især i et fundament for til dette fundament at forankre en trækpåvirket, rørformet forankring for en marineplatform med trækpåvir-5 kede ben, hvilken kobling i hovedsagen omfatter en rørformet krop (1), der foroven har lodrette styr (2) for en række kiler (3), der er hængslede til en føringsmuffe (8), der kan forskydes langs kroppen (1) ved hjælp af hydrauliske cylindre (9), der er hængslede mellem 10 kroppen (1) og muffen (8), og forneden er udstyret med et bredt endeparti (4) indrettet til at bevirke en radial udvidelse af en tilsvarende række spændeelementer (5), der holdes i kontakt med kroppen (1) ved hjælp af mekaniske midler, kendetegnet ved, at hvert 15 af spændeelementerne (5) er ledforbundet med tilhørende arme (6), der er i ét med kilerne (3), ved hjælp af to sidetappe (16), der går gennem tilhørende lodrette slidser (17) i armene (6), så de kan glide deri og fastholdes ved de nedre ender af slidserne (17) ved 20 hjælp af snævre, men passerbare mundinger af to hårnåleformede fjedre (18), som er fastgjort ud for slidserne (17), og at de mekaniske midler til at opretholde kontakten mellem spændeelementerne (5) og den rørformede krop (1) omfatter to tappe (14), der står frem fra 25 siderne af hver spændeelement (5) og tvinges til at glide langs med passende udformede styr (15), tilvejebragt i beskyttelseskasser (10) anbragt mellem spændeelementerne (5) og fastgjort til den rørformede krop (1).

2. Udløselig mekanisk kobling ifølge krav 1, kendetegnet ved, at indgrebet mellem spæn-deelementernes (5) sidetappe (16) og de tilhørende slidser (17) er tilvejebragt med et lille spillerum.

3. Udløselig mekanisk kobling ifølge krav l, 35 kendetegnet ved, at kilernes (3) og de til- DK 170954 B1 10 hørende lodrette styrs (2) kilevinkler er mindre end den mindste friktionsvinkel.

4. Udløselig mekanisk kobling ifølge krav l, kendetegnet ved, at rækkerne af samhørende 5 spændeelementer (5) og kiler (3) omfatter henholdsvis tre spændeelementer og tre kiler, der ligger over hinanden i en indbyrdes vinkelafstand på 120*.