JP2020521697A - 水力式支承手段を有するカルーセル - Google Patents

Abstract

本発明は、長さの長いパイプ又はケーブルを格納及び敷設するのに使用する、ケーブルターンテーブル組立体（１）に関し、回転可能なターンテーブル（２）と、回転運動するようにターンテーブルを支持する、ターンテーブル支持面（３）と、回転可能なターンテーブルとターンテーブル支持面との間にある、流体式支承システム（２６）とを備え、流体式支承システムは、加圧流体室（４）と、ターンテーブルの外周面（７）で延びて、ターンテーブルの外周面で環状ギャップ（８）を封止する封止要素（６）を備える封止システム（５）とを具備する。【選択図】 図４

Description

本発明は、長さの長いパイプ又はケーブルを格納及び敷設する場合に使用されるケーブルターンテーブル組立体に関し、ケーブルターンテーブル組立体は、
回転可能なターンテーブルと、
回転運動するようにターンテーブルを支持するターンテーブル支持面と
を備える。

また本発明は、ケーブルターンテーブル組立体を備える船に関する。

はしけ又は船にある、カルーセルとも呼ばれる回転するターンテーブルは、ケーブル又はパイプを支持するように構成される。例えば、このような回転するターンテーブルは、約３００ｔの重さを有する場合があり、５０００ｔのパイプ又はケーブルのストックを支持し得る。回転するターンテーブルは直径２５メートル、高さ３メートルである場合があるが、他の寸法や、より高容量にすることが可能なのは言うまでもない。使用中に、カルーセルは垂直線の周囲で回転することが可能である。カルーセルは、多数のホイールに取り付けられたドーナツ形の構造になっている。カルーセルは、支持しているケーブル又はパイプが有する最小曲げ半径に対応する内径を有し、通常、カルーセルの中心にある柱の周囲で旋回する。またこの柱は通常、カルーセルが船のデッキに対して横方向に動くことを防止する。この柱は「キングピン」と呼ばれることが多い。

はしけ又は船のデッキ上にあるカルーセルの支持体は、基本的に以下の特徴を有していなければならない。第１に、はしけ又は船のデッキは、比較的性能の低い補強材とより高性能なウェブ及び桁とにより、補強されている位置が区々であるので、支持デッキに対して負荷が分散されなければならない。第２に、はしけ又は船のデッキは、その構造及び歪みのために完全に平坦ではないので、支持体はこのような不完全性に適応できなければならない。

船のデッキ上でカルーセルを支持するために、知られている解決策がいくつかある。第１の解決策は、カルーセルの下方にある多数のホイールである。ホイールは、垂直方向に均一でない支持デッキの構造を補うために、垂直可撓性を有するように、又は液圧駆動で動くように構築されている。また、デッキに沿ってスライドできる複数の個別の膨張式支持体の組を有するようにすることも知られている。このような解決策は、米国特許第４６４７２５３号明細書で知られている。また、デッキ上に水で満たした容器を配置して、その中にカルーセルを浮かべることも知られている。これについては、英国特許第３８４１８６号明細書、及び欧州特許２０８５３０８号明細書に示されている。

最後に、米国特許第３９５２９６２号明細書は、海底ケーブルを敷設するケーブルドラムに関する。米国特許第３９５２９６２号明細書では、ケーブルドラムには端から端まで中央孔が貫設され、加圧流体をクッションにして倒立位置でドラムを支持する手段が提供される。環状の可撓性のあるスカートが、使用中に下になるほうのドラムの端部の周囲に、クッション空間を画定するように配置される。前述した中央孔を通って、加圧流体が前述したクッション空間に供給される。

このような知られている解決策は、それぞれに問題を含んでいる。ホイール又は複数の支持体は比較的高価であり、また特にカルーセル内にケーブルのストックが存在するときに、損傷した場合は支持体構造に到達できないため対策が困難となる。浮動式のカルーセルは、カルーセルを浮かべるのに十分な水柱を生成するために、非常に大きい容器を必要とする。これは、容器を支持するために、高価で重量の大きい構造物が必要になることを意味する。また、カルーセルの底部だけでなくカルーセルの高さ寸法全体にわたって、又は少なくともカルーセルの高さ寸法の大部分にわたって、カルーセル自体を水密にする必要があることも意味する。

米国特許第３９５２９６２号明細書のクッションの支持力は、実際には十分ではない。さらにスカートは手が届きにくく、したがって修理やメンテナンスを行うのが困難である。第３に、米国特許第３９５２９６２号明細書のケーブルドラムは、ドラムを支持及び支承するのにスピンドルを必要とする。

本発明の目的は、支持デッキにあまり負担をかけず、メンテナンスが容易なケーブルターンテーブル組立体を提供することである。

本発明の別の目的は、既知のケーブルターンテーブル組立体に関する問題に対して、解決手段を提供することである。

本発明のさらに別の目的は、代替的なケーブルターンテーブル組立体を提供することである。

本発明によれば、その目的は、
回転可能なターンテーブルと、
回転運動するようにターンテーブルを支持するターンテーブル支持面と、
回転可能なターンテーブルとターンテーブル支持面との間に設けられた流体式支承システムであって、加圧流体室と、ターンテーブルの外周面で延びて、ターンテーブルの外周面で環状ギャップを封止する封止要素を含む封止システムとを備える流体式支承システムと
を具備する、長いパイプ又はケーブルを格納及び敷設する場合に使用するためのケーブルターンテーブル組立体によって達成される。

加圧流体室と、ターンテーブルの外周面で延びて、ターンテーブルの外周面で環状ギャップを封止する封止要素を含む封止システムとを備える、流体式支承システムによって、ターンテーブル全体に接触する流体式支承手段を有することが可能になる。これによってデッキ上の負荷分散が均一になり、手が届きにくいターンテーブルの下方で高価なホイールその他の支持構造を使用しなくて済む。既存の浮遊式の解決策に関しては、流体式支承手段があることによって大型の重い容器を使用しなくて済む。また、海上輸送中の固縛（ｓｅａ−ｆａｓｔｅｎｉｎｇ）が容易になる。流体は排水でき、その後ターンテーブルは支持面に載置される。

流体は、具体的には水である。流体支承手段は、ターンテーブルを低摩擦で回転可能にする。流体室は、ターンテーブルと、支持面と、封止要素との間にある、画定された限定的な空間である。封止要素は、ターンテーブル又は支持面に取り付けることができ、複数の封止要素からなる組立体の場合は、その両方に取り付けることができる。

「加圧された」という言葉は、ポンプその他任意の圧力源によって、加圧流体室内の流体に大気圧を上回る圧力がかけられることをいう。圧力下の流体は、ターンテーブルを有効な高さ位置まで持ち上げる。ターンテーブルとターンテーブル支持面との間に隙間又はギャップを生成するための、ターンテーブルの有効な高さ位置は、はしけ又は船のデッキの上方約５ｃｍ〜約３０ｃｍである。ギャップは、ターンテーブルの外周面で封止システムによって封止される。封止システムには、ケーブルターンテーブル組立体の外部から到達可能である。

本発明によれば、環状ギャップは、ターンテーブルの外周面と水密障壁との間に延び、水密障壁はターンテーブルの周囲で、ターンテーブル支持面に対して横方向に延びている。これにより、ターンテーブル位置が有効な高さ位置に向かって持ち上がったときに、環状ギャップを封止するのが容易になる。

ケーブルターンテーブル組立体の実施形態では、加圧流体室は、ターンテーブルの、水平面に対して垂直な投影面の少なくとも８０％にわたって延びている。これにより、支持面上での負荷分散がさらに良好になる。一例として、キングピンのないケーブルターンテーブル組立体の実施形態では、加圧流体室は、ターンテーブルの、水平面に対して垂直な投影面の１００％にわたって延びている。

ケーブルターンテーブル組立体の実施形態では、加圧流体室は区分される。これにより、流体室内で圧力が突然失われることによる望ましくない影響を低減でき、ターンテーブルの信頼性を向上させることが可能になる。このような区分された流体室は、よりゆっくりと収縮する。安定した状態では、流体室の異なる区画内の圧力は同じになる。

実施形態では、ケーブルターンテーブル組立体は、加圧流体室に加圧流体を供給するための入口を有する。入口は、ターンテーブル又はターンテーブル支持面、あるいは入口の数によってはその両方に関連付けられ得る。

ケーブルターンテーブル組立体の実施形態では、封止要素は寸法安定性を有する。これは別の考えられる封止要素とは対照的に、その寸法が、印加された負荷及び供給された膨張圧に依存する膨張可能な封止である。

ケーブルターンテーブル組立体の実施形態では、封止システムは、ターンテーブル及び／又は水密障壁に結合される。

ケーブルターンテーブル組立体の実施形態では、加圧流体室の高さは、ターンテーブル支持面とターンテーブルとのずれを調整するように構成される。具体的には、加圧流体室の高さは約５ｃｍ〜約３０ｃｍである。これにより、ターンテーブルとターンテーブル支持面との接触を防止し、ターンテーブルの回転中の摩擦を確実になくす。言い換えれば、加圧流体室の高さによって、ターンテーブルの動きを調節することが可能になる。

実施形態では、ケーブルターンテーブル組立体は、ターンテーブル支持面に対してターンテーブルの位置を維持するためのストッパ装置を有する。これにより、ターンテーブルの位置を維持することが可能になる。これは特に、封止システムが封止要素の組立体を含むときに、封止システムが機能するうえで有益であろう。

ケーブルターンテーブル組立体の実施形態では、ストッパ装置は、回転可能なターンテーブルの外周面に沿って空間的に分配配置された、軸線方向に作動する複数のストッパ要素を備える。その結果、ターンテーブルが上方へ移動し続けることが防止される。封止システムの封止接触は維持される。また、ターンテーブルは、平面外では回転できず、水平軸線の周囲で回転し、流体室を区分する必要がないことを意味する。このようなストッパは、フランジ、スライダ、ホイールなどであってもよい。軸線方向に作動するストッパ要素の数によって、加圧流体室が加圧されたときのターンテーブルの有効な高さ位置が定められる。流体室が加圧されると、ターンテーブルは有効な高さ位置になる。その後、ターンテーブルは軸線方向に作動するストッパ要素に当接する。

ケーブルターンテーブル組立体の実施形態では、ストッパ装置は、回転可能なターンテーブルの外周面に沿って空間的に分配配置された、半径方向に作動する複数のストッパ要素を備える。したがって横方向の力を吸収するための、キングピンとも呼ばれる中柱が必ずしも必要でなくなり、その結果デッキで打ち消される負荷の分散が良好になり、局所的に負荷を低減する。これは、キングピンの水平荷重がデッキの高さにモーメントを生成し、キングピンの比較的小さい設置面積でこれを打ち消さなければならないことによる。このようなストッパは、フランジ、スライダ、ホイールなどであってもよい。半径方向に作動するストッパ要素は、特に、１つ又は複数の封止要素の近くに配置される。こうすることで、水密障壁の外側が変形しても、封止システムの封止機能にほとんど影響を与えない。

ケーブルターンテーブル組立体の実施形態では、封止システムは、封止要素の動作を設定するために、ターンテーブル支持面とターンテーブルとの間にスペーサを備える。これにより、圧力が下がった場合でも望ましいギャップを維持することが可能になる。こうして信頼性が向上し、フェイルセーフが提供される。

ケーブルターンテーブル組立体の実施形態では、封止システムは、直列で機能する２つの封止要素を備える。これにより、ケーブルターンテーブル組立体の信頼性がさらに向上する。

実施形態では、ケーブルターンテーブル組立体は、ターンテーブルを回転させるための駆動システムを備え、駆動システムは駆動ホイールを備える。駆動ホイールを含む駆動システムは、駆動装置とストッパ装置との機能を結合することを可能にする。駆動ホイールとして、歯車及び摩擦車の少なくとも両方が考えられる。

実施形態では、ケーブルターンテーブル組立体は、支承用の流体の再循環システムを備える。これにより、支承用流体の漏洩流を貯留部に集め、収集した流体を再利用することが可能になる。

また本発明は、ケーブルターンテーブル組立体を備える船に関する。船の実施形態では、ターンテーブル支持面は、船又ははしけのデッキを備え、かつ／又は別の表面層が船又ははしけのデッキに直接接触する。別の表面層は、ターンテーブルの構造支持体としてではなく、流体の漏出を防止するための封止システムとしてのみ機能する。

本発明について、添付の概略的な図面を参照しながら以下で詳細に説明する。

本発明によるケーブルターンテーブル組立体を斜視図で示す。 図１の詳細を示す。 図１のケーブルターンテーブル組立体の側面図である。 封止システムの実施形態の詳細図である。 封止要素の採り得る構成である。 封止要素の別の採り得る構成である。 封止要素のさらに別の採り得る構成である。 本発明によるケーブルターンテーブル組立体を備える船である。

図１は、本発明によるケーブルターンテーブル組立体１を斜視図で示す。ケーブルターンテーブル組立体１は、長いパイプ又はケーブル（図示せず）を格納及び敷設する際に使用するように構成されている。

ケーブルターンテーブル組立体１は、回転可能なターンテーブル２を備える。ターンテーブル２は、ケーブル又はパイプを巻き上げた状態で格納する収容部２４を有する。ターンテーブル２は、底部材２５を有する。底部材２５は、水密である。

ケーブルターンテーブル組立体１は、ターンテーブル支持面３を有する。ターンテーブル支持面３は、回転運動するようにターンテーブル２を支持する。ターンテーブル支持面３は、ある垂直線を中心にして回転運動するようにターンテーブル２を支持する。ここでは、ターンテーブル支持面３は船のデッキである。

ケーブルターンテーブル組立体１は、流体式支承システム２６を備える。流体式支承システム２６は、回転可能なターンテーブル２と、ターンテーブル支持面３との間に配置される。流体式支承システムは、加圧流体室４を備える。ここでは、流体式支承システムは、１つの連続した加圧流体室４を備える。この事例では、加圧流体室は、ターンテーブル２の、水平面に対する垂直な投影面の約８０％にわたって延びている。流体式支承システムは、封止システム５を備える。封止システム５は、封止要素６を含む。封止要素６は、ターンテーブル２の外周面７にて延びている。封止要素６は、ターンテーブル支持面３とターンテーブル２との間の環状ギャップ８を封止する。封止要素６は、ターンテーブル２の底部に接している。

図２は、図１の詳細を示す。ケーブルターンテーブル組立体は、ストッパ装置１１を備えることがわかる。ストッパ装置１１は、ターンテーブル支持面に対してターンテーブルの位置を維持する。ストッパ装置１１は、軸線方向に作動する複数のストッパ要素１２を備える。軸線方向に作動する複数のストッパ要素１２は、回転可能なターンテーブル２の外周面に沿って空間的に分配配置されている。ここでは、ストッパ要素１２は、転動可能にターンテーブルに接している。ターンテーブル２は、軸線方向に作動する複数のストッパ要素１２によって、上方への移動が防止される。ターンテーブル２は、デッキに固定された水平ホイール１３によって、側方への移動が防止される。

ストッパ装置１１は、半径方向に作動する複数のストッパ要素１３を備える。半径方向に作動する複数のストッパ要素１３は、回転可能なターンテーブル２の外周面に沿って空間的に分配配置されている。ターンテーブル２は、デッキに直接取り付けられた水平ホイールによって、側方への移動が防止される。ここで、ストッパ要素１３は、転動可能にターンテーブルに接している。

ケーブルターンテーブル組立体は、駆動システム１６を備える。駆動システム１６は、ケーブル又はパイプを巻き解いたり巻き上げたりするため、言い換えれば繰り出したり取り込んだりするために、ターンテーブル２を回転させる。ここでは駆動システム１６は駆動ホイール１７を備え、この事例では歯車である。

図３は、図１のケーブルターンテーブル組立体の側面図である。流体式支承システムは、加圧流体室４を備える。流体式支承システムが１つの連続した加圧流体室４を備えることが、この図に最もよく示されている。この事例では、加圧流体室は、ターンテーブル２の、水平面に対して垂直な投影面の約８０％にわたって延びている。

図４は、封止システム５の実施形態の詳細を示す。環状ギャップ８は、ターンテーブル２の外周面７と、水密障壁２０との間に延びている。水密障壁２０は、ターンテーブル２の周囲で延びている。水密障壁２０は、ターンテーブル支持面３に対して横方向に延びている。ターンテーブル２の高さが約４メートルであるのと比較して、水密障壁２０の高さは約１メートルである。図５ａ〜図５ｃは、ターンテーブル２の外周面７と、水密障壁２０との間にある少なくとも1つの封止要素の採り得る構成を示す。ケーブルターンテーブル組立体１は、入口９を有する。加圧流体は、入口を通って加圧流体室４に供給される。ここでは、入口９は、ターンテーブル支持面３と関連付けられている。符号１０でも参照される、加圧流体室４の高さｈは、ターンテーブル支持面３とターンテーブル２とのずれを調節するように構成されている。この事例では、加圧流体室の高さは、図３、図４、及び図５ａ〜図５ｃに示すように、ターンテーブルが有効な高さ位置にあるときは約５ｃｍ〜約３０ｃｍまでである。封止システム５は、スペーサ１４を備えてもよい。スペーサは、ターンテーブル支持面３と、ターンテーブル２との間に配置される。スペーサ１４は、ターンテーブル２にフェイルセーフ型のストッパを提供する。ここでは封止システム５は、２つの封止要素６、１５を含む。２つの封止要素６、１５は直列的に機能する。

ケーブルターンテーブル組立体は、支承用流体の再循環システムを有する。起こり得る漏洩流２０が、封止システム５を通って漏洩する場合がある。封止システム５は、漏洩流２０を受けるために貯留部２１を有する。貯留部は、ターンテーブル２の外周で延びている。受けられた漏洩流は、封止システム５の入口９に押し戻され得る。ここではポンプ２３が、導管２２を通して、受けた漏洩流を加圧流体室４に押し戻す。

流体式支承システムは、符号２６で示されている。ターンテーブル支持面３、加圧流体室４、及び封止システム５が、流体式支承システム２６を形成する。

図５ａは、封止システム５を示す。封止要素６は、水密障壁２０に結合されている。

図５ｂは、封止システム５を示す。封止要素６は、ターンテーブル２に結合されている。

図５ｃは、封止システム５を示す。封止要素６ａは、水密障壁２０に結合されている。封止要素６ｂは、ターンテーブル２に結合されている。

図６は、本発明によるケーブルターンテーブル組立体１を備える船１８を示す。ターンテーブル支持面は、船１８のデッキ１９を含む。ターンテーブル２は、その中央垂直軸線２７を中心にして回転可能である。

本発明について、図面に示されているようないくつかの例示的な実施形態を参照しながら前述した。いくつかの部品又は要素の変更、及び代替的な実施が可能であり、それらについては添付の特許請求の範囲で定義されている保護の範囲に含まれる。

Claims (18)

1. 長いパイプ又はケーブルを格納及び敷設する場合に使用するためのケーブルターンテーブル組立体（１）であって、
   回転可能なターンテーブル（２）と、
   回転運動するように前記ターンテーブルを支持するターンテーブル支持面（３）と、
   前記回転可能なターンテーブルと前記ターンテーブル支持面との間に設けられた流体式支承システム（２６）であって、加圧流体室（４）と、前記ターンテーブルの外周面（７）にて延び、前記ターンテーブルの前記外周面で環状ギャップ（８）を封止する封止要素（６）を含む封止システム（５）とを備える流体式支承システム（２６）と、
   前記ターンテーブルの周囲で延び、前記ターンテーブル支持面に対して横に延びる水密障壁（２０）と
   を具備し、
   環状ギャップが、前記ターンテーブルの前記外周面と前記水密障壁（２０）との間に延びている、ケーブルターンテーブル組立体。
2. 前記加圧流体室が、前記ターンテーブルの、水平面に対する垂直な投影面の少なくとも８０％にわたって延びている、請求項１に記載のケーブルターンテーブル組立体。
3. 前記加圧流体室が区分されている、請求項１又は２に記載のケーブルターンテーブル組立体。
4. 前記加圧流体室に加圧流体を供給するための入口（９）を備える、請求項１〜３のいずれか一項に記載のケーブルターンテーブル組立体。
5. 前記入口が、前記ターンテーブル支持面に関連付けられている、請求項４に記載のケーブルターンテーブル組立体。
6. 前記封止要素が寸法安定性を有する、請求項１〜５のいずれか一項に記載のケーブルターンテーブル組立体。
7. 前記封止システムが、前記ターンテーブル及び／又は前記水密障壁に結合されている、請求項１〜６のいずれか一項に記載のケーブルターンテーブル組立体。
8. 前記加圧流体室（４）の高さ（１０）が、前記ターンテーブル支持面と前記ターンテーブルとのずれを調整するように構成されている、請求項１〜７のいずれか一項に記載のケーブルターンテーブル組立体。
9. 前記加圧流体室の前記高さが約５ｃｍ〜約３０ｃｍである、請求項８に記載のケーブルターンテーブル組立体。
10. 前記ターンテーブル支持面に対して前記ターンテーブルの位置を維持するためのストッパ装置（１１）を備える、請求項１〜９のいずれか一項に記載のケーブルターンテーブル組立体。
11. 前記ストッパ装置が、前記回転可能なターンテーブルの前記外周面に沿って空間的に分配配置された、軸線方向に作動する複数のストッパ要素（１２）を備え、前記加圧流体室（４）が加圧された場合に、前記軸線方向に作動する複数のストッパ要素（１２）が前記ターンテーブルの有効な高さ位置を定める、請求項１０に記載のケーブルターンテーブル組立体。
12. 前記ストッパ装置が、前記回転可能なターンテーブルの前記外周面に沿って空間的に分配配置された、半径方向に作動する複数のストッパ要素（１３）を備える、請求項１０又は１１に記載のケーブルターンテーブル組立体。
13. 前記封止システムが、前記ターンテーブル支持面と、前記ターンテーブルとの間にスペーサ（１４）を有する、請求項１〜１２のいずれか一項に記載のケーブルターンテーブル組立体。
14. 前記封止システムが、直列で機能する２つの封止要素（６、１５）を備える、請求項１〜１３のいずれか一項に記載のケーブルターンテーブル組立体。
15. 前記ターンテーブルを回転させるための駆動システム（１６）を備え、
    前記駆動システムが駆動ホイール（１７）を備える、請求項１〜１４のいずれか一項に記載のケーブルターンテーブル組立体。
16. 支承用流体の再循環システム（２１、２２、２３）を備える、請求項１〜１５のいずれか一項に記載のケーブルターンテーブル組立体。
17. 請求項１〜１６のいずれか一項に記載のケーブルターンテーブル組立体を備える船（１８）。
18. 前記ターンテーブル支持面が前記船のデッキ（１９）を備える、請求項１７に記載の船。

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