FI110595B - Järjestely aluksessa, menetelmä tilan käyttämiseksi hyväksi aluksessa sekä propulsioyksikön asennusjärjestely - Google Patents

Description

1 110595

JÄRJESTELY ALUKSESSA, MENETELMÄ TILAN KÄYTTÄMISEKSI HYVÄKSI ALUKSESSA SEKÄ PROPULSIOYKSIKON ASENNUSJÄRJESTELY ARRANGEMANG VID FARTYG, FÖRFARANDE FÖR UTNYTTJANDE AV UTRYMME VID FARTYG SAMT ARRANGEMANG VID INSTALLATION AV PROPULSIONS-ENHET

Keksinnön kohteena on järjestely aluksessa, jossa on olennaisesti kuormausportin alareunan tasalta ulottuva ensimmäinen kuormakansi, sekä ainakin yksi siitä ylöspäin ulottuva tekninen tai toiminnallinen rakenneosa. Keksinnön kohteena on myös menetelmä tilan käyttämiseksi hyväksi ainakin toisesta päästään portilla varustetussa aluksessa, jossa olennaisesti portin alareunan tasalta ulottuu kuormatilan ensimmäinen kuormaa varten tarkoitettu kansi, josta ylöspäin ulottuu tällainen rakenneosa. Edullisesti aluksessa on ainakin yksi toinen kuormaa varten tarkoitettu kansi, jolle johtaa kalteva kuormausramppi tai senkaltainen. Edelleen keksinnön kohteena on pystyakselin ympäri aluksen suhteen kääntyvän propulsion-• :*t yksikön asennusjärjestely, jossa propulsioyksikön osa sijoit- !. tuu aluksen rungon ulkopuolelle ja toinen osa vastaavasti ’ ·, aluksen rungon sisäpuolelle.

» t ♦

Erilaisten laivojen tai vastaavien alusten (kuten esim. mat-·...· kusta j alaivat ja -lautat, rahtialukset, proomut, öljytank- : _ kerit, jäänmurtajat, off-shore alukset, sotilasalukset jne.) liikuttaminen aikaansaadaan yleisimmissä tapauksissa pyöritettävän potkurin tai useiden potkureiden aikaansaaman työntö-tai vetovoiman avulla. Alusten ohjaamiseen on puolestaan perin-. ·, : teisesti käytetty erillistä peräsinlaitteistoa.

;. Perinteisesti potkureiden käyttö- eli pyöritysjärjestelyt on toteutettu siten, että potkuriakselin käyttölaite, kuten ;··: diesel-, kaasu- tai sähkömoottori, on sijoitettu aluksen rungon sisälle, mistä paikasta potkuriakseli on viety veden-. . pitäväksi tiivistetyn läpiviennin kautta aluksen rungon ulko- ' ‘ puolelle. Itse potkuri sijaitsee joko suoraan moottoriin tai 2 110595 mahdolliseen vaihteeseen kytketyn potkuriakselin toisessa, eli aluksen ulkopuolelle ulottuvassa päässä. Tätä ratkaisua käytetään valtaosassa kaikista vesiliikenteessä käytettävistä aluksista niiden liikutteluun tarvittavan voiman aikaansaamiseksi.

Aluksia on sittemmin ryhdytty varustamaan myös sellaisilla potkuriyksiköillä, joissa potkurin aikaansaaman työntövoiman tai vetovoiman suuntaa on mahdollista muuttaa. Näissä potkuri-akselin käyttövoiman aikaansaava laitteisto (tavallisesti sähkömoottori) ja mahdollinen vaihteisto voi olla sijoitettu aluksen rungon ulkopuolelle erityisen, rungon suhteen kiertyväksi tuetun kammion sisälle. Toisen vaihtoehdon mukaan käyttövoima johdetaan kulmavaihteiden ja vetoakseleiden avulla aluksen rungon sisällä olevalta moottorilta aluksen ulkopuolella olevan, kiertyväksi tuetun kammion sisälle (esim. ns. ruoripotkurit).

Kammion sisäisellä sähkömoottorilla varustettu propulsioyksikö on esitetty yksityiskohtaisemmin esim. hakijan FI patentissa . '. nro 76977. Tällaisia yksiköitä kutsutaan yleisesti myös ns.

.*,· atsimuuttipropulsioyksiköiksi (engl. azimuthing propulsion unit), ja esim. tämän hakemuksen hakija tarjoaa tällaisia ... atsimuuttiyksiköitä tavaramerkillä AZIPOD.

’··· Tällainen aluksen ulkopuolinen potkurilla varustettu propulsio- . . yksikkö on käännettävissä aluksen rungon suhteen, jolloin sitä voidaan käyttää myös aluksen ohjailuun erillisen peräsin-laitteiston sijaan. Täsmällisemmin esitettynä, moottorin ja/tai vaihteiston ja tarvittavat vetoakselit sisältävä kammio h.' on tuettu erityisen pystysuuntaisen putkiakselin tai vastaavan .·· avulla kiertyväksi laivan rungon suhteen, putkiakselin ollessa ’ · viety laivan pohjan läpi.

·'*· Pitkän potkuriakselin ja erillisen peräsinlaitteiston poistu- ....· misen myötä saavutettavien etujen lisäksi erityisesti atsi- ; muuttipropulsioyksiköillä on todettu saavutettavan oleellista parannusta myös aluksen ohjattavuudessa. Myös aluksen energia- 3 110595 talouden on todettu tehostuvan. Atsimuuttipropulsioyksiköiden käyttö erilaisissa vesiliikenteeseen tarkoitetuissa aluksissa onkin yleistynyt viime vuosien aikana, ja niiden suosion oletetaan edelleen kasvavan.

Edellä kuvattu atsimuuttipropulsioyksikkö on erityisen edullinen myös sellaisissa aluksissa, missä on yksi tai useampia auto-/lastikansia. Nämä alukset hyödyntävät dieselsähköisen koneiston joustavuutta, koneiston yleisjärjestelyetuja, järjestelmän tarjoamaa redundandisuutta ja atsmuuttipropulsio-laitteella saavutettavaa hyvää ohjailtavuutta. Tällaisia aluksia ovat esim. matkustajalautat ja muut sellaiset, missä kansi kuitenkin on olennaisesti samassa tasossa kuin aluksen perä- ja/tai keulaportti siten, että kuormattu ajoneuvo voi ajaa laiturilta suoraan kannelle. Suuremmissa tämäntyyppisissä aluksissa kansia on useampia, tavallisesti siten, että pää-kannen yläpuolella on ainakin yksi toinen kansi, johon ajetaan kaltevaa ramppia pitkin.

Tavallisesti aluksen perään sijoitetut potkurilaitteet ja .*.· peräsinlaitteet on järjestetty pääkannen alle. Siinä on kuiten- kin käytettävissä oleva tila varsinkin korkeussuunnassa rajoi-... tettu siitä syystä, että pääkannen korkeusasema pitkälti määräytyy toisaalta ajoneuvojen ajettavuuden ja toisaalta aluksen stabiliteetin mukaan. Näin ollen tällaiseen tilaan on · vaikeata sovittaa erittäin matalaa rakennekorkeutta suuremman korkeuden omaavia laitteita.

Tyypillisesti atsimuttipropulsioyksiköitä pyritään valmista- maan mahdollisimman vakiomittaisina ja vakio-osia käyttäen, .’·* jolloin mm. huolto on osien vaihdettavuuden myötä helppoa ja • » ;· nopeata. Matalaa peräsinkoneistoa suuremmasta rakennekorkeu- ’··· desta ei ole muissa aluksissa varsinaista haittaa, mutta *' · edellä kuvatuissa olennaisesti suoralla matalana olevalla ·;·. pääkannella varustetuissa aluksissa tällaisen propulsioyksikön sijoittaminen pääkannen alle on usein ongelmallista ja johtaa muissa suhteissa epätarkoituksenmukaisiin erityisjärjestely!- 4 bm. 110595

Atsimuuttipropulsiolaitteen aluksen sisään tulevat rakenneosat käsittävät mm. yksikön kääntölaitteita, sen moottorin jäähdytyslaitteita, tehonsyöttölaitteita ja senkaltaisia, joiden osalta hyvä luoksepääsevyys on toivottavaa. Näiden laitteiden muuttaminen matalamallisiksi on sinänsä mahdollista, mutta johtaa taas siihen, että joudutaan poikkeamaan vakiojärjeste-lyistä. Koska propulsioyksikkö kohdistaa työntövoimansa lähinnä aluksen siihen kohtaan, missä läpimeno on toteutettu, on tämä kohta myös useimmiten erikseen vahvistettu verrattuna rakenteeseeen, missä samaan kohtaan olisi sovitettu vain perinteinen ruorikoneisto. Tällainenkin erityisvahvistus vaatii jonkin verran tilaa pystysuunnassa. Näin ollen esiintyy monenlaista tarvetta järjestellä alus siten, että korkeussuunnassa olisi aluksen perässä enemmän tilaa käytettävissä.

Keksinnön mukaisesti tämä ongelma ratkaistaan siten kuin on esitetty oheisissa patenttivaatimuksissa. Näin ollen keksinnön mukainen järjestely tunnetaan siitä, että ainakin osittain ,*,· pystysunnassa ulottuva aluksen rakenneosa kuten kuormaus- iti>; ramppi, kappi tai vastaava on sijoitettu siten, että ainakin i osa sen määrittämästä tilasta samalla muodostaa tilat pysty-;suuntaisen akselin ympäri aluksen suhteen käännettävissä ’;· olevan propulsioyksikön niille osille, jotka sijoittuvat aluksen rungon sisäpuolelle. Yleisesti keksintö on määritettävissä siten, että aluksen rungon sisäpuolelle asennettavat propulsioyksikön osat sijoitetaan pääkannesta ylöspäin muodostuvaan tilaan, joka määräytyy alukseen liittyvän sellai-sen muun lähinnä teknisiä tai toiminnallisia toimintoja varten varatun rakenteen mukaan, joka ulottuu pääkannen yläpuolelle. Näin esim. kuormausrampin alla olevaan tilaan sijoitetaan '·.· alukselle työntövoimaa tarjoavan ohj auslaitteiston sellaiset osat, joihin on päästävä huoltoa varten tai muusta syystä helposti käsiksi.

5 110595

Seuraavassa esitetään keksintö yksityiskohtaisemmin esimerkin valossa ja sen eräitä suoritusmuotoja kuvaaviin piirustuksiin viitaten, missä

Kuvio 1 esittää osittaista pituusleikkausta aluksen perä-osuudesta kuvion 2 kohdalla B-B, ja

Kuvio 2 esittää poikittaisleikkausta sellaisesta aluksesta, jossa on kaksi rinnakkaista propulsioyksikköä edellä esitetyn mukaisesti.

Kuvion 1 mukaisesti aluksen peräosuuteen 1 on yleisesti sijoitettu alukselle työntövoimaa antavat potkurilaitteet. Perinteisesti nämä käsittävät aluksen koneistoon liitetyn akselin 2, jonka päässä on potkuri 3. Näiden tavanomaisten välineiden lisäksi tai tilalle on nyttemmin ryhdytty käyttämään esim. edellä mainittua nk. atsimuuttityyppiä olevaa propulsio-järjestelyä, jota kuviossa 1 on viitteenomaisesti yleisesti esitetty numerolla 4. Kuviossa 1 esitetty järjestely, missä , ·. käytössä on sekä tavanomainen potkurijärjestely 3 että käänty vä propulsiolaite 4, on monessa suhteessa erityisen edullinen ratkaisu, mutta käytössä on myös sellaisia ratkaisuja, missä aluksen ainoa ohjaus- ja työntövoima saadaan yhdestä tai useam-‘ ·· masta pystyakselin ympäri kääntyvästä propulsiolaitteesta 4.

*, Edellä esitetyn mukaisesti kuviossa 1 esitetty atsimuutti- propulsiolaite 4 käsittää pystyakselin A-A ympäri kääntyvän moottoripesän 5, jossa on sähkömoottori (ei näytetty), jonka akseliin on liitetty potkuri 6. Moottoripesä 5 on käytännössä järjestetty kääntyvän putkirungon 7 alapäähän, joka runko 7 on ,·· yläpäästään yleisesti viitteellä 8 merkityn kääntölaitteiston ' · avulla käännettävissä. Kääntölaitteisto käsittää tavallisesti kääntörenkaan 9 sekä siihen vaikuttavan kääntömoottorin 10. Lisäksi kääntölaitteistoon voidaan katsoa kuuluvan moottorin .... tehonsyöttöj ärj estely liukurenkaineen ja ohj auslaitteineen, mikä on yleisesti merkitty viittellä 11. Rakenteen yläpään monimutkaisuutta ja rakennekorkeutta lisää se seikka, että 6 110595 itse moottori tavallisesti on toteutettu ilmajäähdytteisenä, jolloin laitteen yläpään kautta vielä kulkee sekä tulo- että poistoilmaputkistot (ei erikseen näytetty).

Koska propulsioyksikkö käytännössä kohdistaa huomattavan työntövoiman aluksen peräsosaan 1 on tämä useimmiten vahvistettu erityisillä vahvisterakenteilla, joita on kuviossa 1 vain viitteenomaisesti merkitty viitteellä 12.

Edellä olevista syistä propulsioyksikön aluksen rungon sisälle tulevat rakenteet käytännössä usein ovat niin korkeat, että niiden sijoittaminen kokonaan viitteellä 13 merkityn pääkannen alle on vaikeata siinäkin tapauksessa, että kansi sinänsä olisi viety toiminnallisesti mahdollisimman korkealle, kuten katkoviivoin on osoitettu viitteellä 13a.

Keksinnön mukaisesti propulsioyksikön mainituille ylärakenteille 8 on kuitenkin järjestetty tilaa aluksen muita lähinnä teknisiä tai toiminnallisia toimintoja varten varatun rakenne-,·;· osan alle. Tähän tarkoitukseen soveltuvat etenkin sellaiset ! . rakenneosat, jotka esim. jo varsinaisen toimintansa takia ' ’ pystysuunnassa ainakin määrätyiltä osiltaan lävistävät alusta.

t » ·

Kuvion 1 mukaisesti käytetään tällaisena tilaa tarjoavana .·· rakenneosana edullisesti esim. aluksen seuraavalle pääkannen 13 yläpuolelle sijoitetulle kannelle 14 olennaisesti pääkannen 13 tasalta johtava kaltevasti nouseva kuormausramppi 15, joka keksinnön mukaisesti onkin sijoitettu siten, että sen alta löytyy tarvittavat tilat propulsioyksikön ylärakenteille 8, 9, 10, 11. Käytännössä tämä toteutetaan sopivasti siten, että ,·. tällainen ramppi 15 kohdistetaan nimenomaan propulsiolaitteen ·.. 4 kohdalle. Samalla on edullisesti muodostettavissa aluksen ", . koko perää jäykistävä rakenne, joka käsittää rampin kaltevan ... osuuden 15 sekä edullisesti myös sen alla ja/tai sivussa ’:** ulottuva ainakin yksi pystyseinä 16. Erityisen edullisesti järjestely on sellainen, että ramppi 15 pystyseinineen 16 . muodostaa propulsioyksikön 4 kiinnikkeiden kanssa * yhdysrakenteisen rakenteen. Kuviosta 1 ilmenee, että keksinnön 7 110595 mukaisella järjestelyllä propulsioyksikön 4 yläpäätä varten saadaan erittäin hyvää tilaa, jolloin sekä asennus että huolto merkittävästi helpottuu. Samalla voidaan luopua toistaiseksi välttämättömien erityisjärjestelyiden käytöstä.

Käytännössä kuormausramppi 15 edullisesti järjestetään kiinteänä ylemmälle kannelle 14 johtavana rakenteena, joka sijoittuu mahdollisimman taakse aluksessa, mieluiten siten, että sen rakenteen takimmainen osuus on välittömästi aluksen peräportin 17 tuntumassa. Joissakin suoritusmuodoissa edellä mainittuja propulsioyksiköitä 4 on sijoitettavissa myös aluksen keula-osaan, jossa on toteutettavissa vastaavanlainen ramppijärjes -tely. Eräässä toisessa ratkaisussa ramppi 15 on sinänsä perinteiseen tapaan ylös nostettavissa, jolloin se alas laskettuna peittää propulsiolaitteen muutoin ainoastaan kevyen suojan käsittävän yläosan, jonka ympärillä olevaa tilaa voidaan käyttää muita tilapäisiä tarpeita varten. Keksinnön kannalta on kuitenkin olennaista, että pääkannen jako ajokaistoihin on toteutettu siten, että voidaan sallia propulsiolaitteen ylä-;· osan rakenteiden nousevan pääkannen tason ylitse. Joissakin . tapauksissa tämä sisältää myös sen, että kyseiset ylärakenteet ‘ on sijoitettu pääkantta jakavan seinämärakenteen puitteisiin.

Kuviossa 2 on esitetty, miten keksinnön mukainen järjestely on toteutettavissa myös silloin, kun atsimuuttipropulsioyksiköitä . on useampi rinnakkain. Siinä tapauksessa edullisesti käytetään myös rinnakkaisia ramppeja 15, jotka sivusuunnassa on kohdistettu asianomaisen propulsioyksikön 4 kohdalle, edullisesti niin, että rampin 15 keskilinja on kohdistettu propulsio-yksikön pystyakselin kanssa samaan linjaan aluksen i .. pituussuunnassa katsottuna. Kuviossa 2 on kuitenkin esitetty . myös vaihtoehtoinen järjestely, jossa tilaa tarjoavana

I I

rakenneosana on nk. kappi 18, joka ulottuu aluksen pystysuunnassa useiden kansirakenteiden 13, 14 läpi. Tällainen */ kappi 18 käytännössä sisältää olennaisen osan niistä teknisistä ja toiminnallisista järjestelyistä, jotka kulkevat aluksen pystysuunnassa, kuten portaat, putket yms, joista a 110595 esimerkinomaisesti on esitetty pakoputki 19. Käytännössä tällainen kappi 18 on turvallisuussyistä kylläkin pystysuunnassa jaettu erilaisin vaakasuuntaisin laipioin (ei esitetty), mutta näiden tarkoituksenmukaisella sijoituksella on silti useimmiten muodostettavissa propulsioyksikön 4 yläpään vaatima tila.

Keksinnön mukaisella järjestelyllä voidaan hyödyntää propulsioyksikön 4 vakiomallisia järjestelyitä, jolloin mm. laitteiston huolto ja asennettavuus vakio-osien myötä merkittävästi paranee. Rampin 15 tai vastaavan jäykistävän vaikutuksen ansiosta aluksen perärakenne on sinänsä ainakin propulsioyksikön 4 kohdalla jäykempi, jolloin perän pohjaratkaisuja voidaan vastaavasti keventää, mikä parantaa varmuutta ja helpottaa valmistusta.

Edellä on esimerkinomaisesti esitetty joitakin keksinnön edullisia suoritusmuotoja, mutta alan ammattimiehelle on selvää, että keksintö on toteutettavissa monella muullakin tavalla oheisten patenttivaatimusten puitteissa. Näin ollen on esim.

, . selvää, että keksinnön mukainen järjestely on toteutettavissa ' * myös muiden kuin nimenomaan atsimuuttipropulsioyksiköiden | yhteydessä.

i · · »st ♦ * * * > i · : I * » » f I I ·

• I

(

I I

Claims (10)

1. Järjestely aluksessa, jossa on olennaisesti kuormausportin (17) alareunan tasalta ulottuva ensimmäinen kuormakansi (13) sekä ainakin yksi siitä ylöspäin ulottuva tekninen tai toiminnallinen rakenneosa (15, 18) , tunnettu siitä, että kyseinen ainakin osittain pystysuunnassa ulottuva aluksen rakenneosa (15, 18) on sijoitettu siten, että ainakin osa sen määrittämästä tilasta samalla muodostaa tilat pystysuuntaisen akselin (A-A) ympäri aluksen suhteen käännettävissä olevan propulsioyksikön (4) niille osille (8, 9, 11), jotka sijoittuvat aluksen rungon sisäpuolelle.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että propulsioyksikön (4) yläpäätä varten tilaa tarjoava rakenneosa muodostuu aluksen kuormausrampista (15) , joka sopivasti on järjestetty aluksen pituussuunnassa siten, että sen olennaisesti ensimmäisen kannen (13) tasalla oleva alkupää sijoittuu välittömästi portin (17) läheisyyteen, edullisesti siten, että kuormausramppi (15) on sijoitettu ,·.· aluksen perään (1) , edullisesti siten, että ramppirakenne (15) | siitä alaspäin vietyine seinämärakenteineen (16) muodostaa osan aluksen perärakenteen (1) jäykisteistä.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestely, tunnettu . siitä, että propulsioyksikön (4) yläpäätä varten tilaa tarjoava rakenneosa muodostuu aluksen kapista (18) tai vastaavasta, joka edullisesti on sijoitettu aluksen peräosaan olennaisesti propulsioyksikön (4) yläpuolelle.

.··· 4. Patenttivaatimuksen 1...3 mukainen järjestely, t u n - • * n e t t u siitä, että tilaa tarjoava rakenneosa (15, 18) on järjestetty aluksen sivusuunnassa siten, että rakenneosan (15, ·”· 18) aluksen suuntainen keskilinja (B-B) olennaisesti kohdistuu . .1 propulsiolaitteen (4) pystyakselin (A-A) kanssa. t » 10 1 10595

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1...4 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että tilaa tarjoava rakenneosa (15, 18) seinämärakenteineen (16) muodostaa erillisen vakioidun elementin, johon on yhdysrakenteisena sisällytetty osa propulsio-laitteen (4) rakenteesta, laitteista ja/tai muista järjestelyistä .

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1...5 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että tilaa tarjoavia rakenneosia kuten kuormausramppeja (15) tai kappeja (18) ja vastaavasti pro-pulsiolaitteita (4, 4a) on aluksessa useampi rinnakkain.

7. Menetelmä tilan käyttämiseksi hyväksi ainakin toisesta päästään portilla (17) varustetussa aluksessa, jossa olennaisesti portin (17) alareunan tasalta ulottuu kuormatilan ensimmäinen kuormaa varten tarkoitettu kansi (13), josta ylöspäin ulottuu aluksen teknisiä ja/tai toiminnallisia toimintoja palveleva rakenneosa (15, 18), tunnettu siitä, että kyseisen rakenneosan (15, 18) määrittämään tilaan sijoitetaan alukselle työntövoimaa tarjoavan ohjauslaitteiston sellaiset (4) osat (8, 9, 10, 11), joihin on päästävä huoltoa varten tai muusta syystä helposti käsiksi.

.'!! 8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu ;·; siitä, että työntövoimaa tarjoavana ohjauslaitteistona käyte- • · tään pystyakselin (A-A) ympäri aluksen rungon suhteen käännet tävissä olevaa propulsioyksikköä (4), jonka kääntöelimille (8, 9, 10) varataan tilaa ensimmäisen kannen (13) ja rakenneosan (15, 18) ainakin osittain vaakasuuntaisen osuuden välistä.

9. Pystyakselin (A-A) ympäri aluksen suhteen kääntyvän pro-‘ * pulsioyksikön (4) asennusjärjestely, jossa propulsioyksikön (4) osa (5, 6, 7) sijoittuu aluksen rungon ulkopuolelle ja toinen osa (8, 9, 10, 11) vastaavasti aluksen rungon sisä puolelle, tunnettu siitä, että aluksen rungon sisä-puolelle asennettavat osat (8, 9, 10, 11) sijoitetaan pää- kannen (13) läpi ylöspäin muodostuvaan tilaan, joka määräytyy 11 110595 alukseen liittyvän sellaisen muun rakenteen (15, 18) mukaan, joka ulottuu pääkannen (13) yläpuolelle.

9 Patenttivaatimukset 110595

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen asennusjärjestely, tunnettu siitä, että aluksen rungon sisäpuolelle asennettavat osat käsittävät ainakin propulsioyksikön (4) kääntökoneiston (8, 9, 10) . t 12 110595