FI77621B - Anordning foer automatisk avlaosning av en bogserhake hos fartyg. - Google Patents

Description

77621

Automaattinen hinauskoukun irrotuslaite laivoja varten

Tekniikan ala Tämä keksintö liittyy laivanrakennukseen ja erityi-5 sesti laivan hinauskoukkujen automaattisiin irrotuslaittei-siin.

Tekniikan tason kuvaus

Hinaajia kaatuu usein ahtaissa olosuhteissa satama-alueilla pääasiassa niiden pyrkiessä kääntämään hinausköyt-10 tä ja niiden ollessa tietyssä kulmassa hinaussuuntaan nähden. Kun kaksi alusta on viistossa toistensa suhteen ja yhdistetty jäykällä hinausköydellä toisiinsa ja edellyttäen, että hinausvinttureita ei käytetä tähän tarkoitukseen, syntyy hinausköyteen väistämättä terävä nykäys ja tämä aiheut-15 taa tavallisesti aluksen kannen täyttymisen vedellä tai jopa kaatumisen.

Kaatumisen välttämiseksi hinaajan vaaditusta vakavuudesta on olemassa määräyksiä, mutta tällaisissa määräyksissä ei voida ottaa huomioon kaikkia hinausolosuhteita ja 20 siten saada hinaajaa turvalliseksi kaikenlaisten tilanteiden varalta. Tähän voidaan päästä ainoastaan käyttämällä laivan hinauskoukuissa automaattisia irrotuslaitteita, joiden käyttö on jatkuvasti lisääntymässä hinaajissa.

Ennestään tunnetut laitteet hinauskoukkujen automaat-25 tista irrotusta varten voidaan jakaa karkeasti kahteen ryhmään. Ensimmäiseen ryhmään kuuluvat laitteet, joissa hinaus-koukun lukko aukeaa, kun hinaaja saavuttaa tietyn kriittisen kallistuskulman. Ennestään tunnetaan kapteeni A.A. Dikinin (vrt. SU-keksijäntodistus 115 789) ehdottama laite, jota on 30 laajalti käytetty tähän tarkoitukseen Neuvostoliitossa.

Niin ikään tunnetaan Knilf-järjestelmä, jonka on kehittänyt Motorenfabrik Heinrich Liesen Saksan Liittotasavallasta. Tähän järjestelmään kuuluu kaksi elohopeakytkintä, jotka sulkevat virtapiirin, kun laiva kallistuu ja kytkevät virran 35 magneettiventtiilille, joka päästää ilmaa työsylinteriin. Männänvarsi työntää vivustoa, joka avaa hinauskoukun lukon.

2 77621

Samaan ryhmään kuuluu DE-patenttijulkaisun 1 119 711 (65 f 14) mukainen automaattinen hinauskoukun irrotuslaite, johon kuuluu kallistusanturi, joka muodostuu heilurista, kaksi hydraulista rajakytkintä, joita ohjaavat laivan kal-5 listuessa vasemmalle tai oikealle puolelle, hinauskoukun lukon toimilaite, joka muodostuu sylinteristä ja männänvar-resta, jolloin mainitut kaksi rajakytkintä on kytketty keskenään rinnan ja asetettu sarjaan toimilaitteen hydrauliseen ohjauspiiriin.

10 Hinauskoukku on yhdistetty männänvarteen niveltan- golla. Niveltanko ja männänvarsi lepäävät puoliympyrän muotoisella levyllä. Kumpikin hydraulisen linjan haara on liitetty toisesta päästään männän edessä olevaan sylinteriti-laan ja toisesta päästään männän takana olevaan sylinteri-15 tilaan.

Kun laiva saavuttaa vaarallisen kallistuskulman joko vasemmalle tai oikealle puolelle, heilurin muodostama kallistusanturi saattaa vastaavan rajakytkimen toimimaan ja avaa työaineen virtauskanavan, jolloin se pääsee virtaamaan 20 männän etupuolella olevasta sylinteritilasta männän taakse. Kun hinauskoukkuun kohdistuu hinausvoima, mäntä liikkuu ja avaa hinauskoukun lukon.

Toiseen ryhmään kuuluu laite, jossa hinauskoukun lukko aukeaa, kun hinausköyden jännitys saavuttaa kriitti-25 sen arvon. Ennestään tunnetaan Wieckhoffin järjestelmä, jota valmistetaan Saksan Liittotasavallassa. Tämä järjestelmä käsittää hydraulisen takaiskuventtiilin, joka toimii automaattisesti ylipaineventtiilin vaikutuksesta, kun paine saavuttaa hinausköyden kriittistä jännitystä vastaavan tason.

30 Jotta voidaan estää hinauskoukkua aukeamasta, kun voima vaikuttaa laivan pitkittäistasossa, laite on varustettu raja-kytkimillä, yksi laivan kummallakin puolella, jotka kytkevät automaattisen järjestelmän, vain kun hinauskoukku kääntyy tiettyyn kulmaan. Hinauskoukku voi sitten aueta siihen 35 kohdistuvan tietyn kriittisen voiman vaikutuksesta riippumatta hinauskoukun kulmasta.

il 3 77621

Ensimmäiseen ryhmään kuuluvat hinauskoukun lukot aukeavat pelkästään kallistuskulman perusteella, oli syy tähän mikä tahansa. Tällaisista hinauskoukun irrotusjärjestelmistä saatu käyttökokemus on osoittanut niiden toimin-5 nan tyydyttäväksi vain suljetuilla satama-alueilla, kun taas redillä hinauskoukut aukeavat usein merenkäynnin vaikutuksesta tilanteissa, joissa on täysin aiheetonta. Automaattinen irrotusjärjestelmä on täytynyt varustaa lisäksi esto-laitteella, joka kytkee järjestelmän pois toiminnasta siir-10 ryttäessä avomerelle.

Toiseen ryhmään kuuluvat hinauskoukun irrotusjärjes-telmät eivät ota huomioon laivan keinumisen vaikutusta ja ne voivat aueta, kun hinausköyteen syntyy köyden vastakkaiselle puolelle tapahtuvan keinahduksen synnyttämä jännitys 15 eli kun mitään vaaraa ei ole olemassa.

Lisäksi näihin laitteisiin liittyvät hinauskoukun lukot voivat aueta jatkuvan vetovoiman vaikutuksesta riippumatta vaikutussuunnasta eli riippumatta hinauskoukun kulmasta laivaan nähden. Tämä johtaa väistämättä ennenaikaiseen 20 hinauskoukun aukeamiseen tietyllä hinauskoukun kulma-alueella.

Keksinnön yhteenveto

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on saada aikaan automaattinen hinauskoukun irrotuslaite, jonka rakenne 25 ja kytkentäpiirin toiminta voivat taata hinauskoukun aukeamisen ainoastaan hätätilanteissa kolmen tekijän yhteisvaikutuksesta: 1) Laiva joutuu kriittiseen kallistuskulmaan, joka saattaisi aiheuttaa laivan kannen täyttymisen vedellä tai 30 kallistumisen lähelle stabiilisuusrajaa.

2) Hinauskoukkuun kohdistuu sellainen voima, jonka vaakakomponentti kohtisuoraan laivan pituusakselia vastaan saavuttaa kriittisen arvon, joka on yhtä suuri kuin voima, joka pystyy kallistamaan laivan kriittiseen kulmaan.

35 3) Kriittinen voima vaikuttaa samalle puolelle kuin laiva kallistuu.

77621 4

On saatu aikaan automaattinen hinauskoukun irrotus-laite, joka käsittää kallistusanturin, kaksi rajakytkin-tä, joita ohjaavat vuorotellen kallistusanturin lähettämät signaalit laivan kallistuessa vasemmalle tai oikealle 5 puolelle ja jotka on kytketty keskenään rinnan ja asetettu sarjaan hinauskoukun lukon toimilaitteen ohjauspiiriin, jolloin laite keksinnön mukaan on varustettu vipuvarrella, jonka kääntöakseli sijaitsee laivan keskellä kulkevassa, pitkittäisessä pystytasossa ja on kiinnitetty laivan 10 runkoon, ja vipuvarsi on nivelletty hinauskoukkuun ja kaksi voima-anturia on järjestetty symmetrisesti laivan keskellä kulkevan, pitkittäisen pystytason suhteen, jolloin antureiden tuntoelimet valvovat vipuvoiman suuruutta, ja kaksi muuta rajakytkintä on kytketty sarjaan kumpikin yh-15 den päärajakytkimen kanssa ja kumpaakin niistä ohjataan asianomaisen voima-anturin lähettämillä signaaleilla.

Keksinnön mukainen automaattinen hinauskoukun irro-tuslaite suorittaa hinauskoukun automaattisen aukaisun ainoastaan, kun laiva on lähellä vaaratilannetta. Tähän pääs-20 tään valvomalla kohtisuoraan laivan pitkittäistä pystytä-soa vastaan vaikuttavaa voimaa ja laivan kallistuskulmaa. Laite käyttää hyväksi näitä parametrejä valikoivaan toimintaan sulkien pois virhetoiminnan mahdollisuuden.

Laite on suunniteltu siten, että se soveltuu eri-25 laisiin hinauskoukkuhin ja se voidaan tämän vuoksi asentaa laivaan rakennusvaiheessa tai uudistustyön yhteydessä.

Laitteen ohjauspiiri voi olla joko sähköinen, hydraulinen, pneumaattinen tai sähköhydraulinen riippuen hinauskoukun rakenteesta, laivan olosuhteista ja laivanva-30 rustajan erikoisvaatimuksista.

Hinauskoukun irrotuslaitteeseen kuuluvia osia on helposti saatavilla kaikilla telakoilla. Tämäntyyppisiä välineitä on pitkään käytetty laajalti laivanrakennuksessa ja testattu käytännössä. Uusia välineitä ei tarvita.

- - 35 Laite on osoittautunut erittäin luotettavaksi, koska kaik ki sen osat sijaitsevat laivan keskellä. Ainoa ulkopuolel- il 5 77621 la sijaitseva komponentti on vipuvarsi, joka on tukeva metallirakenne .

Laitteen huollontarve on minimaalinen ja koukun kiin-nitystoimenpide on erittäin yksinkertainen.

5 Keksintöä kuvataan nyt yksityiskohtaisemmin sen eri tyisen sovellutusmuodon avulla viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa:

Kuvio 1 esittää laivan hinauskoukun irrotuslaitteen kytkentäkaaviota ja mekaanista toimintakaaviota.

10 Kuvio 2 esittää hinauskoukkuun vaakatasossa kohdistu vien voimien vektoridiagrammia.

Kuvio 3 esittää vektoridiagrammin voimista, jotka kohdistuvat hinauskoukkuun pystysuunnassa laivan pitkittäistä pystytasoa vastaan kohtisuorassa tasossa.

15 Keksinnön mukainen automaattinen hinauskoukun irro- tuslaite käsittää kallistusanturin 1 (kuvio 1), joka muodostuu laivan keskellä kulkevaan, pitkittäiseen pystytasoon I ripustetusta heilurista, jonka ääripää painaa heilurin kääntyessä yhtä rajakytkintä 2 tai 3, jotka on sijoitettu 20 symmetrisesti mainitun pitkittäisen pystytason I suhteen. Rajakytkimet on kytketty keskenään rinnan ja asetettu sarjaan hinauskoukun 5 lukon 4 toimilaitteen sähköiseen ohjauspiiriin. Tässä sovellutusmuodossa toimilaite käsittää painon 6, jota kannattaa putkessa 7 salpa 8, joka on kiin-25 nitetty sähkömagneetin 9 liikkuvaan elementtiin. Paino 6 on ripustettu naruun 10, joka kulkee rullien 11 kautta ja jonka toinen pää on kiinnitetty hinauskoukun 5 lukkoon 4. Pysäyttimet 12 on järjestetty rajoittamaan heilurianturin 1 heilahduskulmaa pystytason I suhteen.

30 Lisäksi laite käsittää kaksivartisen vivun 13, jonka kään- töakseli 14 sijaitsee laivan keskellä kulkevassa, pitkittäisessä pystytasossa I ja on kiinnitetty laivan runkoon 15. Vivun 13 yksi varsi on kiinnitetty hinauskoukkuun 5 nivelellä 15, kun taas sen toinen pää painaa vivun 13 liikkuessa jompaakumpaa 35 laivan pitkittäisen pystytason I suhteen symmetrisesti sijoitetun voima-anturin 17 tuntoelintä. Tässä sovellutusmuodossa 6 77621 voima-anturit 17 muodostuvat männistä 18, joita kuormittavat jouset 19 vipua 13 vasten. Pysäyttimet 20 on järjestetty rajoittamaan kulmaa, johon vipu 13 pääsee kääntymään. Mäntien 18 toiset päät voivat painaa jompaakumpaa lisäraja-5 kytkintä 21 tai 22, joka on kytketty sarjaan yhden rajakyt-kimen 2 tai 3 kanssa.

Keksinnön mukainen automaattinen hinauskoukun irro-tuslaite toimii seuraavalla tavalla.

Hinauskoukkuun 5 (kuvio 1) vaikuttava voima T voi-10 daan jakaa kolmeen komponenttiin F, R ja N, jolloin F suuntautuu ylöspäin ja määräytyy laivan painon perusteella, R on laivan suuntainen ja määräytyy laivan potkurin työntövoiman perusteella ja 15 N suuntautuu kohtisuoraan laivan pitkittäistä pystytasoa I vastaan ja muodostaa laivaa kaatavan voiman, jota vastustaa laivan palautusvoima.

Laivan turvallisuuden kannalta katsottuna komponenteilla F ja R ei ole merkitystä, kun taas N komponenttia 20 tulisi valvoa jatkuvasti.

Viitaten kuvioon 2 vipu 13 (kuvio 1) mahdollistaa vaakasuuntaisen voiman T komponentin N jatkuvan valvonnan, joka komponentti on hinauskoukun 5 kääntyrniskulman ja hi-nausköyden jännityksen hinauskoukkuun 5 kohdistamaan voiman 25 T funktio.

Kun laiva kallistuu kulmaan fr (kuvio 3) ja hinaus-koukku 5 (kuvio 1) kohoaa kulmaan/}, vipu 13 valvoo edelleen komponenttia N ja ottaa huomioon yhteenlasketun kulman /3 + Θ. Kuvio 3 osoittaa, että tämä saadaan aikaan vivun 13 30 avulla, joka siirtää antureihin 17 (kuvio 1) vain sen osan voimasta, joka on laivan pitkittäistä pystytasoa I vastaan kohtisuorassa tasossa.

- · Tällä tavalla vipu 13 sallii antureiden 13 mitata ainoastaan hinauskoukkuun 5 kohdistuvan voiman T komponent-35 tia N, joka on vaaraksi laivalle, koska se on merkittävin syy laivan kaatumiseen.

il 77621

Kuvioiden 2 ja 3 diagrammit esittävät myös useita voimia T erilaisilla kulmilla Ä, /¾ ja Θ, jotka kaikki synnyttävät lateraalikomponentille Hc kriittisen avon.

Tällöin voima T voi vaihdella välillä Hc ^ T i TQ, 5 missä TQ on hinausköyden katkeamisvoima.

Sähkökytkentäkaavio osoittaa, että hinauskoukku 5 (kuvio 1) voi aueta ainoastaan silloin, kun joko rajakyt-kinten 2 ja 21 kontaktit sulkeutuvat yhtä aikaa tai kun tämä tapahtuu rajakytkimissä 3 ja 22. Rajakytkin 21 sulkeutuu 10 vain, kun hinauskoukku 5 kääntyy laivan vasemmalle puolelle ja voiman T lateraalikomponentti N saavuttaa kriittisen arvon Ν£, mikä voidaan taata jousen 19 jäykkyyden oikealla valinnalla. Rajakytkimen 2 kosketuspinnat kohtaavat vain, kun laiva kallistuu kriittisesti vasemmalle puolelle. Sama 15 koskee rajakytkimiä 22 ja 3 laivan oikean puolen suhteen.

Kun tapahtuu rajakytkimien 22 ja 3 tai 21 ja 2 yhtäaikainen toiminta, sähkömagneetin 9 kelaan kytkeytyy jännite ja sähkömagneetti 9 toimii vetäen salpaa 8, joka päästää painon 6 putoamaan putkeen 7. Paino 6 vetää narusta 10 ja avaa lukon 20 4 ja irrottaa siten hinauskoukun 5.

Johtopäätöksenä voidaan toistaa, että keksinnön mukainen laite takaa hinauskoukun automaattisen aukeamisen vain, kun laiva on lähellä vaaratilannetta. Tämä on varmasti merkittävä etu ennestään tunnettuihin laitteisiin ver-25 rattuna ja tämä yksin, jättäen monet muut huomioon ottamatta, tekee tarpeettomaksi rakentaa leveämpiä ja suuremman syväyksen omaavia hinaajia tai turvautua muihin toimenpiteisiin niiden vakavuuden parantamiseksi kaatumisen välttämiseksi.

30 Edellä on kuvattu sähköistä sovellutusmuotoa, mutta laite voi perustua pneumaattisesti tai hydraulisesti toimi-·'· viin yksiköihin.

Ehdotettu sähköinen kytkentäpiiri on kuitenkin yksinkertaisempi, luotettavampi ja vähemmän tilaa vievä ja se 35 on esitetty tässä edullisena sovellutusmuotona.

Claims (2)

1. 8 77621 Teollinen käyttökelpoisuus Keksinnön mukaista automaattista hinauskoukun irro-tuslaitetta voidaan käyttää kaikissa hinauskoukuilla varustetuissa hinaajissa.
2. 5 Hinaus- tai pelastustoimien yhteydessä tapahtuneiden vedellä täyttymisten tai kaatumisten aiheuttamia laivahave-reita koskevia tilastotietoja analysoitaessa havaitaan, että ehdotettua laitetta voitaisiin edullisesti käyttää hinaajissa, jotka ovat tarkoitettuja pelastustoimintaan, sa-10 tamaohjailuun ja hinaamaan lyhyellä hinausköydellä. . _ Patenttivaatimus l o Automaattinen hinauskoukun irrotuslaite, joka käsittää kallistusanturin ja kaksi rajakytkintä, joita ohjaavat vuorotellen kallistusanturin lähettämät signaalit 20 laivan kallistuessa vasemmalle tai oikealle puolelle ja jotka on kytketty keskenään rinnan ja asetettu sarjaan hinauskoukun lukon toimilaitteen ohjauspiiriin, tunnettu siitä, että se on varustettu vipuvarrella (13), : jonka kääntöakseli (14) sijaitsee laivan keskellä kulkevassa, 25 pitkittäisessä pystytasossa (I) ja on kiinnitetty laivan runkoon (15), ja vivun (13) varsi on nivelletty hinauskouk-kuun (5) ja kaksi voima-anturia (17) on järjestetty symmetrisesti laivan pitkittäisen pystytason (I) suhteen, jolloin vipu (13) painaa voima-antureiden tuntoelimiä, ja 30 kaksi muuta rajakytkintä (21,22) on kytketty sarjaan kumpikin yhden päärajakytkimen (2,3) kanssa ja kumpaakin niistä ohjaavat asianomaisen voima-anturin (17) lähettämät signaalit. il