FI126556B - Rahtilaivan surraussilta - Google Patents

Description

RAHTILAIVAN SURRAUSSILTA Tämän keksinnön kohteena on rahtilaivan surraussilta, joka on kiinnitetty suoraan tai välillisesti rahtilaivan runkorakenteisiin.

Surraussilta on konttien kuljetukseen tarkoitetun rahtilaivan kannelle asennettava tukikehikko, johon kiinnitetään konttien tukemiseen käytettävät tukitangot.

Rahtilaivassa kontteja kuljetetaan yleensä kannen alla ja kannen päällä useissa riveissä ja jonoissa sekä useissa kerroksissa päällekkäin. Laivan kannella on irrotettavat lastiluukut, joilla alapuolinen ruuma suljetaan. Lastiluukkujen päällä kuljetetaan kontteja. Kannen tukirakenteet kontteja varten, ns. surraussillat, on asennettu sellaisen etäisyyden päähän toisistaan, että lastiluukku saadaan laivan lastin purkamisen ja kuormaamisen yhteydessä poistettua ja laskettua takaisin nosturilla.

Sen jälkeen kun kontit on kuormattu laivaan, ainakin osa kannen päällä olevista konteista kiinnitetään päädyistään surraussiltaan tukitangoilla ja vanttiruuveilla.

Surraussillat sijaitsevat tyypillisesti laivan rungon poikkisuuntaan ulottuen laivan laidalta toiselle. Koska surraussillat ovat rakenteeltaan kapeita ja korkeita, laivan moottorin käymisestä ja potkurin pyörimisestä aiheutuva rungon värähtely saattaa aiheuttaa lujuus-ja värähtelyongelmia surraussiltojen rakenteisiin. Värähtelyn-vaimentimen ansiosta surraussillan haitallista värähtelyä saadaan vaimennettua, ja surraussillan rakenteista voidaan tehdä kevyempiä.

Tunnetut värähtelynvaimentimet ovat erikseen asennettavia tuki-tai vaimenninrakenteita, jotka on kytketty surraussiltaan ja toisaalta esimerkiksi lastiluukkuun. Samalla nämä estävät tai haittaavat konttien kuljetusta. Tunnetaan myös värähtelynvaimentimia, joissa isoa massaa voidaan siirtää erillisillä toimilaitteilla surraussillan eri kohtiin esim. korkeussuunnassa ja samalla muuttaa surraussillan värähtelyominaisuuksia. Tunnettuja surraussiltojen värähtelyn-vaimennusjärjestelyjä on näytetty esimerkiksi seuraavissa patenteissa: KR20130134587A, KR20130115633A, KR20120113365A.

Ratkaisut, joissa värähtelynvaimennin on kytketty surraussiltaan ja toisaalta esimerkiksi lastiluukkuun, estävät konttien lastaamisen ko. paikkaan. Samalla nämä vaativat erillisen asennus- ja irrotus-työn ennen käyttöönottoa ja sen jälkeen - sekä varastoinnin käyttötilanteiden välillä. Raskaiden vaimenninratkaisujen ollessa kyseessä niiden käsittely ei onnistu käsin vaan vaaditaan nostureita tai muita apulaitteita. Tämä hidastaa järjestelmien käyttöä ja aiheuttaa lisäkustannuksia. Erillisillä toimilaitteilla - kuten sylintereillä tai moottoreilla - varustetut järjestelmät ovat puolestaan monimutkaisia, kalliita ja alttiita toimintahäiriöille. Tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada surraussilta, johon ei liity edellä esitettyjä ongelmia. Keksinnön mukaiselle surraussil-lalle on tunnusomaista se, että surraussiltaan on kiinnitetty kiinteästi tai irrotettavasti ainakin yksi epälineaarisesti toimiva värähtelynvaimennin, eli värähtelyvaimentimen vaimennuskyky ulottuu laajalle värähtelyalueelle, ja johon värähtelyvaimentimeen kuuluu massaelementti, joka on kytketty surraussiltaan joustavan elementin ja/tai vaimentavan elementin välityksellä.

Keksinnön mukaisen värähtelynvaimentimen eräälle edulliselle toteutusmuodolle on tunnusomaista se, että joustava elementti on toiminnaltaan epälineaarinen, eli jousivoiman suuruuteen vaikuttaa joustavan elementin muodonmuutoksen nopeus.

Keksinnön mukaisen värähtelynvaimentimen eräälle toiselle edulliselle toteutusmuodolle on tunnusomaista se, että yhdessä värähte-lynvaimentimessa on useita massaelementtejä ja joustavia elementtejä ja/tai vaimentavia elementtejä

Vielä eräälle keksinnön mukaisen värähtelynvaimentimen edulliselle toteutusmuodolle on tunnusomaista se, että värähtelynvaimen- timien ominaisuudet ja sijainti on optimoitu värähtelyanalyysien perusteella kullekin surraussiltarakenteelle ja rahtilaivalle.

Keksinnön mukaisella värähtelynvaimentimella voidaan vähentää surraussillan värähtelytaipumusta, ja samalla surraussillasta voidaan tehdä aiempaa kevytrakenteisempi. Värähtelynvaimentimen rakenne on yksinkertainen, se ei vaadi huoltoa ja sen valmistuskustannukset ovat edulliset.

Seuraavassa keksintöä selitetään yksityiskohtaisemmin edullisten toteutusmuotoesimerkkien avulla viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa:

Kuvio 1 esittää surraussiltaa ja konttipinoa, kaksi tuki-tankoa kytkettynä.

Kuvio 2 esittää surraussiltaa ja konttipinoa sivusta katsottuna tilanteessa, jossa surraussiltaan on kytketty vä-rähtelynvaimennin.

Kuvio 3 esittää surraussiltaa, johon on asennettu kolme värähtelynvaimenninta.

Kuvio 4 esittää periaatekuvaa värähtelynvaimentimen toiminnallisista komponenteista.

Surraussillat 1 sijaitsevat rahtilaivan sääkannella tyypillisesti laivan poikkisuunnassa, ja kontit / konttipinot 7 sijaitsevat surraussiltojen välissä siten, että konttien tukitangot 8 voidaan kiinnittää konttien ja surraussillan väliin.

Rahtilaivan kulkiessa merellä laivan moottori ja potkuri aiheuttavat tärinää laivan runkoon. Tämä tärinä toimii herätteenä ja synnyttää värähtelyä surraussiltaan 1. Kuvioissa 2 ja 3 on esitetty surraussiltaan kiinnitettyjä värähtelynvaimentimia 2. Värähtelynvaimennin 2 kiinnitetään tyypillisesti surraussillan yläosaan, mutta muutkin sijainnit ovat mahdollisia. Kun surraussilta 1 värähtelee ominaistaa juudellaan laivan rakenteista tulevan herätevärähtelyn aiheuttamana, värähtelynvaimentimen 2 massa alkaa värähdellä erivaiheises-ti, jolloin surraussillan 1 värähtely ei pääse kasvamaan haitallisen suureksi nopeudeltaan ja amplitudiltaan.

Kuviossa 4 on esitetty tarkemmin keksinnön mukaisen värähtelynvaimentimen eräs toteutustapa. Värähtelynvaimennin 2 koostuu massaelementistä 3, joka on kiinnitetty joustavan elementin 5 ja/tai vaimentavan elementin 4 välityksellä värähtelynvaimentimen 2 runko-osaan 6. Runko-osa 6 on kiinnitetty surraussiltaan 1 kiinteästi (esim. hitsaamalla) tai irrotettavasti (esim. pulttiliitoksella). Vaihtoehtoisesti joustava elementti 5 tai vaimentava elementti 4 tai molemmat voivat olla kiinnitetty suoraan surraussiltaan 1. Värähtelynvaimentimia 2 voi olla yhteen surraussiltaan kiinnitettynä yksi tai useampia kappaleita. Lisäksi on mahdollista, että yhdessä värähtelynvaimentimessa 2 on useita massaelementtejä 3 ja joustavia elementtejä 5 ja/tai vaimentavia elementtejä 4. Värähtelynvaimentimen 2 massaelementin 3 värähtelyä säännellään puolestaan joustavan elementin 5 ja vaimentavan elementin 4 avulla. Värähtelynvaimentimen 2 ansiosta surraussillan 1 rakenteet rasittuvat vähemmän ja niistä voidaan tehdä kevyempiä.

Surraussillan 1 tyypillinen kriittinen värähtelytaajuus on alueella Ι-ΙΟ Hz. Värähtelynvaimentimen 2 toiminta voidaan virittää tietylle kriittiselle taajuudelle tai laajemmalle taajuuskaistalle säätämällä eri komponenttien ominaisuuksia (esimerkiksi massaelementin 3 suuruus, joustavan elementin 5 ja vaimentavan elementin 4 jäykkyys). Värähtelynvaimentimessa 2 oleva massaelementti 3 voi olla kooltaan esimerkiksi 100-1000 kg riippuen mm. surraussillan 1 väräh-telyominaisuuksista.

Joustava elementti 5 voi olla toiminnaltaan lineaarinen, jolloin jousivoima määräytyy jousen puristuman (muodonmuutoksen) funk tiona (esim. kierrejousi) - tai joustava elementti voi olla toiminnaltaan epälineaarinen, jolloin jousivoiman suuruuteen vaikuttaa esim. jousen puristumisen (muodonmuutoksen) nopeus.

Vaimentava elementti 4 voi olla esimerkiksi neste- tai kaasutäyt-teinen iskunvaimennin. Myös värähtelevien (liikkuvien) ja kiinteiden rakenteiden välinen kitka voi toimia vaimentavana tekijänä. Värähtelynvaimennin 2 voidaan toteuttaa myös ilman vaimentavaa elementtiä 4, ja on myös mahdollista integroida joustava elementti 5 ja vaimentava elementti 4 yhdeksi toiminnalliseksi komponentiksi. Värähtelynvaimentimen 2 joustava elementti 5 voi olla kierrejousen sijasta elastinen kumikomponentti, joustava sauva tai muu värähtelyn ja muodonmuutoksen salliva elin. Rakenteessa on myös mahdollista käyttää joustavaa elementtiä 5, jolla on samalla myös vaimentavia ominaisuuksia esim. sisäisen kitkan ansiosta.

Alan ammattimiehelle on selvää, että keksintö ei ole rajoittunut edellä mainittuihin toteutusmuotoihin, vaan se voi vaihdella oheisten patenttivaatimusten puitteissa. Esimerkiksi värähtelynvaimen-timien 2 ominaisuudet ja sijainti voidaan optimoida värähtelyanalyysien perusteella kullekin surraussiltarakenteelle ja rahtilaivalle. Lisäksi värähtelynvaimentimien 2 ominaisuudet ovat muutettavissa säätämällä elementtien 4, 5 jäykkyyttä, vaimennuskykyä ja/tai massaelementin 3 painoa. Värähtelynvaimentimen 2 toiminta on lineaarista tai epälineaarista riippuen massaelementin 3, joustavan elementin 4 ja vaimentavan elementin 5 ominaisuuksista, eli vai-mennuskyky ulottuu kapealle tai laajalle värähtelytaajuusalueelle.

Selityksessä mahdollisesti yhdessä muiden tunnusmerkkien kanssa esitettyjä tunnusmerkkejä voidaan tarvittaessa käyttää myös toisistaan erillisinä.

Claims (7)

1. Rahtilaivan surraussilta (1), joka on kiinnitetty suoraan tai välillisesti rahtilaivan runkorakenteisiin, tunnettu siitä, että surraussiltaan (1) on kiinnitetty kiinteästi tai irrotettavasi! ainakin yksi epälineaarisesti toimiva väräh-telynvaimennin (2), eli värähtelyvaimentimen vaimen-nuskyky ulottuu laajalle värähtelyalueelle, ja johon vä-rähtelyvaimentimeen kuuluu massaelementti (3), joka on kytketty surraussiltaan (1) joustavan elementin (5) ja/tai vaimentavan elementin (4) välityksellä.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen surraussilta, tunnettu siitä, että joustava elementti (5) on toiminnaltaan epälineaarinen, eli jousivoiman suuruuteen vaikuttaa joustavan elementin muodonmuutoksen nopeus.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen surraussilta, tunnettu siitä, että yhdessä värähtelynvaimentimessa (2) on useita massaelementtejä (3) ja joustavia elementtejä (5) ja/tai vaimentavia elementtejä (4).

4. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukainen surraussilta, tunnettu siitä, että värähtelynvaimentimien (2) ominaisuudet ja sijainti on optimoitu värähtelyanalyysien perusteella kullekin surraussiltarakenteelle ja rahtilaivalle.

5. Jonkin patenttivaatimuksista 1-4 mukainen surraussilta, tunnettu siitä, että värähtelynvaimentimien (2) ominaisuudet ovat muutettavissa säätämällä elementtien jäykkyyttä, vaimennuskykyä ja/tai massaelementin (3) painoa.

6. Jonkin patenttivaatimuksista 1-5 mukainen surraussilta, tunnettu siitä, että massaelementin (3) massa on välillä 100-1000 kg.

7. Jonkin patenttivaatimuksista 1-6 mukainen surraussilta, tunnettu siitä, että vaimentava elementti (4) on neste-tai kaasutäytteinen iskunvaimennin. PATENTKRAV