KR100616112B1 - 선박을 다른 선박이나 구조물에 연결하는 방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 구조물이나 다른 선박에 선박을 연결하는 방법 및 장치에 의하면, 전형적으로 바지선과 동력을 갖춘 추진선을 결합하기 위해, 선박들 중 하나에 있는 적어도 하나의 결합부가 다른 선박에 있는 다른쪽 결합부와 함께 분리가능하게 결합되게 된다. 한쪽 결합부는 이동가능한 결합부가 결합부들 사이의 큰 접촉힘을 받도록, 이 이동가능한 결합부가 다른쪽 결합부쪽으로 향한 제한된 힘의 영향을 받음으로써 다른쪽 결합부의 이동을 따르게 되고, 이동가능한 결합부는 여전히 제한된 힘의 영향을 받게 되며, 이 제한된 힘의 영향은 선박들의 상호이동에 대해 반대양상으로 변화되고, 이 힘의 영향은 선박들의 상호이동이 허용크기 또는 가능하게는 0으로 감소될 때까지 증가된다.

Description

선박을 다른 선박이나 구조물에 연결하는 방법 및 그 장치 {Method and device for coupling a vessel to another vessel or to a structure}

본 발명은 동력선을 바지선(barge)에 연결하는 것과 같이 선박을 다른 선박이나 구조물에 연결하는 방법 및 그 장치에 관한 것이다.

고가의 추진수단이 없는 바지선과 그 승무원들은 수 척의 바지선을 작동시키는 하나의 동력선에 의해 운송료를 절감할 수 있게 된다.

바지선은 고요한 물에서는 견인될 수 있지만, 파도치는 바다에서는 견인작업이 조정을 어렵게 하기 때문에 긴 견인줄이 필요하게 된다. 동력선과 바지선을 다소 강하게 연결시키고 바지선을 앞으로 밀도록 동력선과 바지선을 연결하는 것이 편리하다.

특히, 본 발명은 바지선과, 추진선이라고 부르는 동력선을 연결하는 방법과 장치에 관한 것이다.

바지선과 추진선을 연결하는 수 개의 방안이 공지되어 있다. 전형적으로, 추진선과 바지선은 함께 결합되어 연결이 형성되는 대응되는 결합부를 구비하는 바, 이 때 결합부은 연결이 유지되도록 한다. 공지된 방안의 일반적인 특징은 바지선의 고물끝이 처음에는 추진선을 선수에서 달리게 하다가 바지선에 연결되게 하는 개방부나 부스를 구비한다는 것이다. 추진선은 전형적으로는 선수에 그리고 다른 측부에 하나씩의 결합부를 구비하고 있다. 바지선의 대응되는 결합부는, 안쪽 끝과, 추진선의 선수에 있는 다른쪽 결합부에 연결되는 부스의 중간 및, 추진선의 측부에 있는 다른쪽 결합부에 연결되는 부스의 양쪽에 대응되게 위치된다. 바지선의 길이와 크기는 추진선과 비교할 때 엄청나며, 항로에서 바지선은 추진선과는 다른 방법으로 이동될 것이다. 따라서, 연결될 때 서로에 대해 이동되는 결합부들을 함께 안내할 수 있게 하는 것은 중요하다.

파도는 추진선을 바지선에 대해 일정방향으로 움직이게 하는 바, 즉 수직으로 이동하게 한다. 따라서, 파도는 선수를 흔들리게 하는데, 즉 추진선과 바지선의 길이방향 사이에서 항로를 벗어나게 한다. 추진선의 길이방향축에 대한 롤링인 요동(搖動)과, 바지선의 가로축에 대한 기울임 때문에 추진선의 갑판과 바지선의 갑판이 거의 평행하지 않게 된다.

게다가, 파도는 추진선을 흔들리게 할 수 있는데, 즉 바지선에 대해 수평방향의 앞뒤로 배를 이동시킨다. 추진선이 부스내에 있을 때, 또는 부스내로 향할 때, 주로 추진선의 길이방향에서 흔들림을 볼 수 있다. 흔들림은 바지선의 길이방향의 활동위치에 추진선을 위치시키는 것을 어렵게 할 수 있으며, 이는 상기 잠금수단이 활성화되게 하는 한편, 추진선과 바지선 사이에 상대이동을 발생시키고, 잠금수단에 손상을 발생시킨다. 이에 대한 해결책은 추진선이 바지선에 지지된 위치에서 운행되게 하는 것이고, 이 위치 또한 활동위치에 있다. 이는 잠금수단에 손상이 가지 않게 하지만, 예컨대 잠금핀이 홀에 끼워지고 흔들림없이 닫히도록 기계적 설계의 정확성이 상당히 요구된다.

바지선의 흘수는 화물에 의존한다. 바지선과 추진선의 연결에 대한 몇 개의 공지된 해결방안 중에서, 바지선에 대한 추진선의 수직위치는 결합부에 의해 결정된다. 추진선은 일반적으로 바지선 보다는 흘수가 덜 변화하게 될 것이므로, 추진선에 대한 특정한 수직위치는 바지선의 흘수에 있어 허용가능한 변화를 제한한다.

해결방안들로부터 추진선이 수 개의 수직위치에서 바지선에 연결될 수 있음이 공지되어 있다. 만일 바지선의 흘수가 기본적으로 변화하는 한편 추진선이 연결된다면, 추진선은 바지선으로부터 분리되어 다른 수직위치에서 재결합될 수 있다. 이에 대한 공지된 해결방안은 추진선이 부스내로 들어갈 때 부스의 측벽, 그리고 가능하게는 부스의 끝벽에 있는 홈들로 안내되는 돌출하는 결합부를 구비하는 추진선에 의해 가능하다. 수 개의 평행하고 수직으로 이격된 홈들을 구비함으로써, 추진선의 돌출하는 결합부는 바지선과 추진선의 흘수에 알맞는 홈들내로 안내될 수 있으며, 추진선의 밸러스트(ballast)를 변화시킴으로써 미세하게 조정할 수 있게 된다. 추진선이 부스내로 들어갈 때 홈들을 찾는 데에 이용하기 위해, 추진선의 돌출하는 결합부가 홈내에 안내될 수 있는 방식으로 부스의 고물끝에서 발산하는 부분을 갖춘 홈을 구비하는 것이 공지되어 있다.

추진선의 요동은 추진선의 한쪽에서 돌출하는 결합부가, 추진선의 반대쪽에서 돌출하는 다른 결합부에 의해 맞물리게 되는 위치와 다른 수직위치의 홈에 쉽게 결합될 수 있다는 점에서 상기 해결방안에 문제점이 있으며, 그 경우 추진선은 기울어질 것이다.

이는 부스의 각 측벽에 단지 하나의 홈을 갖추고 수직으로 이동가능한 슬라이드의 각 홈에 정렬함으로써 피할 수 있다. 결합하기 전에, 슬라이드는 홈의 수직위치가 바지선과 추진선의 흘수에 맞도록 위치되고, 이 때 각 슬라이드는 선택된 수직위치내에서 잠기며 추진선은 부스내로 들어가게 된다.

항로에서, 배의 돌출하는 결합부와 바지선의 대응되는 홈들은 선박들(추진선과 바지선) 사이의 상호이동에 의해 큰 변형을 받기 쉽다. 추진선이 부스내에 위치될 때, 잠금수단은 일반적으로 추진선이 바지선에 대해 이동되지 않도록 작용된다. 잠금수단은 추진선의 돌출하는 결합부의 일부와 결합되거나, 이를 형성하는 이동가능한 잠금핀으로 이루어질 수 있다. 잠금핀은 전형적으로는 활동위치로 이동되는 바, 이들 핀은 예컨대 상기 홈내의 부스의 측면내의 구멍에 끼워진다.

추진선을 바지선에 결합하는 공지된 해결방안 중에서, 추진선과 바지선이 하나의 선박으로 효과적으로 작용되도록 강한 결합이 형성된다. 일부 실시예는 추진선이 바지선에 대해 고정된 수직위치를 가정할 수 있도록 되어 있다. 이들의 단점은 바지선의 흘수의 변화가 크지 않은 반면 추진선이 바지선에 결합된다는 점에 있다. 다른 실시예는 수 개의 가능한 수직위치 중 하나에서 추진선이 바지선에 결합되게 한다. 바지선의 흘수가 변화할 때, 결합이 해체되어 다른 수직위치에서 추진선이 바지선에 결합될 수 있다. 하지만, 거친 바다에서 이런 재결합을 수행하는 것은 복잡하고 시간이 소요되며 위험하므로 특히 바람직하지 않다.

상기 위치 중 강한 결합은 바지선의 끝에 부스를 포함하여 이루어지는 바, 이 부스는 추진선이 지지되는 바닥판이나 다른 판을 구비하며, 추진선은 소량의 밸러스트를 운반하는 부스내로 돌입된다. 밸러스트탱크에 물을 채움으로써, 추진선은 부스내의 바닥판이나 다른 판에 지지되도록 낮추어진다. 부스는 이 부스내에서 추진선을 안정되게 하기 위해 추진선의 다른쪽 결합부와 맞물리도록 된 결합부를 구비할 수 있다. 거친 바다에서 이런 식으로 추진선을 바지선의 결합부로 하강시키도록 조정하는 것은 분명히 매우 어렵고 심지어는 불가능하며, 물론 큰 파도에 의해 추진선은 바지선의 결합부를 상승시킬 수도 있다. 이런 결합 형태의 예는 미국특허 제 3,345,970호와, 동 제 3,610,196호 및, 동 제 4,048,941호에 공지되어 있다.

상기와 유사한 강한 결합부의 형태는 파도가 추진선을 바지선의 결합부에서 상승시키는 것을 방지하는 상부의 인접구역을 포함하여 이루어진다. 미국특허 제 3,842,783호는 부스내에 위치될 때 추진선의 앞갑판 위의 내부로 돌출하는 바닥판과 상부 인접구역을 갖춘 부스를 나타낸다. 추진선은 부스내로 들어가기 전에 바지선에 대해 바른 흘수로 나누어진다. 추진선과 부스내의 인접구역은 원추형으로, 추진선은 안정된 위치내에 고정되게 된다. 거친 바다에서 부스내로 추진선을 돌입시키는 것은 어렵고, 선박들 사이에서 강한 충격력이 쉽게 발생할 수 있다.

미국특허 제 4,000,714호에서, 부스는 바닥판과 부스내에 위치될 때 추진선의 갑판의 가로부내로 돌출하는 구역을 갖도록 도시되어 있다. 추진선은 바닥판에 대해 작은 틈새를, 그리고 갑판과 상기 인접구역 사이에 틈새를 갖는 부스내로 돌입되도록 절단된다. 추진선과 부스 사이에 위치된 평평하지 않은 완충장치는 추진 선을 안정되게 한다. 또한, 이 경우에 거친 바다에서 부스내의 위치로 추진선을 돌입시키는 것은 어렵다.

강한 결합의 또 다른 공지예는 추진선의 한쪽의 결합부에 기초하고, 흔히 선수의 바지선의 끝에서 부스의 다른쪽 결합부와 맞물리게 된다. 이 결합부는 가능하게는 추진선으로부터 돌출하는 원뿔형 결합부와, 추진선이 부스내에 들어갈 때 결합부를 수용하도록 되어 있는 원뿔형 홈이나 오목부의 형태로 바지선에 다른쪽 결합부의 형태로서 돌출부와 홈을 형성할 수 있다. 결합부는 결합단계의 초기에서 위치정확성에 대한 요구를 줄이기 위해 원뿔형으로 되어 있다. 추진선이 부스내로 점점 더 들어갈 때, 추진선은 원뿔형의 결합부에 의해 최종 사용위치로 안내되는 바, 특히 미국특허 제 4,013,032호와, 동 제 4,356,784호 및, 영국특허 제 2053807호에 이런 결합부의 예가 소개되어 있다. 이런 형태의 결합은 거친 바다에서 연결하기는 어렵다.

강한 결합의 다른 형태는 다른 선박내의 한쪽 구멍이나 오목부내에 삽입되는 이동가능한 핀형 또는 대체로 원뿔형 수단을 구비하는 하나의 선박으로 이루어진다. 이런 결합의 예는 특히 미국특허 제 3,910,219호와 노르웨이특허 제 174702호에 공지되어 있다. 또한, 이들은 거친 바다에서 연결하기가 어려우며, 상기 설명된 강한 결합과 같이 바지선의 흘수의 변경에 있어 적당하지는 않다.

바지선의 흘수의 변경에 더 알맞은 강한 결합을 하기 위해, 수 개의 위치에 연결될 수 있는 결합부를 갖춘 선박을 구비하는 것이 공지되어 있다. 예컨대 돌출하는 쐐기나 이동가능한 핀형상, 약간 원뿔형인 수단과, 수 개의 홈, 구멍 및, 오 목부를 갖춘 하나의 선박을 구비하는 것이 공지되어 있다. 이에 대한 예는 특히 미국특허 제 3,910,219호와, 동 제 4,013,032호 및, 동 제 5,050,522호에서 볼 수 있다.

미국특허 제 3,512,495호는 추진선의 한쪽에서 그리고 바지선상의 부스의 측벽에 있는 한쪽 결합부의 구멍내에서 밖으로 밀리는 마개형태의 결합부를 갖춘 추진선을 나타낸다. 각 한쪽 결합부는 슬라이드내에 끼워져 부스의 홈내에서 수직으로 이동될 수 있다. 따라서, 이들 결합부는 바람직한 수직위치로 조정될 수 있고, 화물로 변하는 바지선의 흘수를 상쇄한다. 한쪽 결합부는 유연한 결합을 성취하도록 슬라이드내의 유연한 클램프 사이에서 고정된다.

공지된 해결방안 중에서, 이동가능하거나 접합되는 결합은 추진선이 항로에 있는 바지선에 대해 이동하도록 형성된다. 일부 공지된 해결방안에 있어서, 결합된 추진선은 다른 공지된 해결방안에서의 가로축에 대해 기울여질 수 있고, 다른 공지된 해결방안에 있어서 추진선은 바지선에 대해 수직하게 이동할 수 있으며, 또 다른 해결방안은 수 개의 축 주위를 회전하고 바지선에 대해 이동되는 추진선을 구비할 수 있다. 실제로, 이동이 제한됨은 바람직하며, 예컨대 추진선이 요동되지 않도록 길이방향으로 이동하거나 적어도 하나의 방향에서 바지선에 대해 이동하는 강성의 연결부를 갖춘다.

미국특허 제 3,605,675호에서, 결합부 중 하나가 바지선의 선미에서 부스를 가로질러 수직으로 이동가능한 붐으로 이루어진 결합이 공지되어 있다. 붐은 각 단부에서 슬라이드를 구비하는 바, 이 슬라이드는 수직의 홈내에 들어가도록 되어 있 다. 각 슬라이드는 풀리상에서 작동하는 선의 끝에서 지지되고, 다른 끝에서는 붐을 무게로 균형잡기 위해 평형추가 구비된다. 붐은 위로 상승되고, 추진선은 붐 아래의 앞갑판을 갖춘 부스내로 들어간다. 결합부가 추진선을 붐에 그리고 바지선에 결합하도록 붐 둘레를 회전할 수 있게 닫혀지는 한편, 다른쪽 결합부는 앞갑판상에 정렬된다. 앞갑판의 윈치(winch)는 붐 중간의 손잡이에 연결되고, 상기 한쪽의 결합부에 닿을 때까지 앞갑판쪽으로 이를 당겨서 붐 둘레에서 닫힌다. 상기 각 슬라이드는 홈내의 측벽에서 작용하도록 된 브레이크장치를 구비하여 슬라이드와 바지선에 대한 추진선의 수직이동을 제동하게 된다. 윈치는 수동으로 붐에 연결되어야 하는 바, 이는 거친 바다에서 동작되기는 어려우며, 자연적으로도 위험하다. 게다가 롤러는 각 측면에 구비되는 바, 롤러는 이들이 부스의 측벽에 접할 때까지 추진선으로부터 밖으로 밀리게 되어 있다. 롤러는 추진선을 수직으로 이동하게 하는 한편, 이와 동시에 부스내에서 추진선을 중심에 있게 한다.

미국특허 제 3,844,245호에서, 추진선의 한쪽의 원뿔형 브레이크블록이 이 추진선으로부터 그리고 옆으로 밀리게 바지선의 끝에서 부스의 한쪽에 있는 수직한 홈으로 옆으로 밀리게 되어 있음이 공지되어 있다. 홈들은 부스와 면하는 개방부를 갖는 절단된 V자형상의 단면을 갖는 바, 원뿔형 브레이크블록을 갖춘 홈을 찾도록 추진선의 정확한 길이방향의 위치조정이 필요없게 된다. 홈은 추진선이 부스의 앞쪽 모서리와 맞물리는 선미로 들어갈 수 있도록 위치되는 반면, 브레이크블록의 중심은 홈 중심의 수직축보다 약간 더 앞쪽에 위치된다. 원뿔형 브레이크블록은 V자형상의 홈내에서 추진선의 선미와 바지선 사이의 틈새가 있는 작동위치로 밀리는 바, 경사진 접촉면적이 추진선을 바지선에 대해 후방으로 밀리게 한다. 하지만, 이 공지된 해결방안을 사용함으로써 추진선을 안정시키기는 어렵다. 이에 대한 이유 하나는 브레이크블록에 작용하는 추진력이 추진선의 길이방향의 이동과 요동 및 수직이동에 강한 영향을 갖는다는 것이다.

미국특허 제 4,407,214호는 추진선이 임의의 큰 범위로 경사이동과 기울임을 제한하지 않고 이 추진선을 바지선에 대해 요동을 방지하도록 되어 있는 마주보는 아암을 거쳐 바지선에 결합됨을 나타낸다. 마주보는 아암은 추진선의 결합부의 구멍내로 삽입되는 축이나 핀을 통해 추진선에 회전가능하게 연결되므로, 결합은 거친 바다에서 수행하기가 어렵다.

게다가, 결합은 선박이 우수한 조종특성을 갖도록 추진선과 바지선 사이의 방위편향이 성취되도록 바지선에 대해 추진선의 조절된 측면이동이 가능하게 함이 공지되어 있다.

예컨대 오일과 가스의 재생과 관련하여 근해활동에서 바지선을 이용하는 것이 현재의 관심사이다. 근해설치는 최종 스테이션을 구성하는 바, 추진선과 바지선은 결합되고 분리되므로, 결합은 공해에서 일어난다. 추진선과 바지선을 결합하는 공지된 해결방안의 일부는 추진선과 바지선 사이의 작은 상대이동을 조절할 수 있지만 파도가 이는 바다에는 알맞지 않다.

또한, 더 큰 선박을 함께 연결할 수 있도록 하는 것이 현재의 관심사인 바, 심지어 적당한 항로에서는 종래예를 이용하여 연결하기는 어렵고 선박에 큰 모멘텀을 주게 된다.

본 발명의 목적은 파도가 이는 바다(choppy seas)에서 추진선과 바지선을 결합하는 데에 알맞은 방법과 그 장치를 제공하는 데에 있다.

본 발명의 다른 목적은 더 큰 선박을 함께 연결하는 데에 이용될 수 있다.

본 발명의 목적은 아래의 설명과 청구범위에서 나타나는 특성들을 통해 성취된다.

본 발명의 방법에 따르면 선박들 사이 또는 선박과 구조물 사이의 결합은 여러 단계로 수행되는 바, 아래에서 설명되는 것은 하나의 선박에 형성된 적어도 하나의 결합부가 다른 선박에 형성된 다른 결합부와 함께 운반되고 분리가능하게 결합되어, 선박들 사이의 분리가능한 결합을 형성하게 된다.

본 발명에 따른 결합은 아래 단계들에 의해 특징지어진다.

이동가능한 결합부가 여전히 제한된 힘의 영향을 받게될 때, 결합순간 후 바로 다른 선박에 있는 대응되는 다른쪽 결합부와 접촉하게 되는 선박에 있는 이동가능한 결합부는, 이 이동가능한 결합부가 다른쪽 결합부쪽으로 향한 제한된 힘의 영향을 받음으로써 선박들 사이의 상대운동으로 인해 다른쪽 결합부의 이동을 따르게 되어, 이동가능한 결합부가 결합부들 사이의 큰 접촉힘을 받게 되며, 제한된 힘의 영향은 선박들의 상호이동에 대해 반대양상으로 변화되고, 힘의 영향은 선박들의 상호이동이 허용크기 또는 가능하게는 0으로 감소될 때까지 증가된다.

추진선은 본질적으로 공지된 방법으로 바지선의 끝에 있는 부스내로 안내되고 이 추진선의 추진엔진을 이용하여 바지선과 접촉될 수 있다. 이렇게 함으로써, 바지선에 대한 추진선의 이동은 이 추진선의 3개의 주축을 따라 병진이동하고 이 축 둘레에서 회전하는 6개의 자유도로 감소될 수 있는 바, 이들 3개의 주축은 하나의 길이방향축과, 가로축 및, 갑판영역에 수직인 하나의 축으로 이루어지고, 3개의 자유도를 갖게 되는 바, 즉 갑판영역에 수직인 축을 따라 병진이동을, 그리고 추진선의 길이방향축과 가로지름축 둘레에서는 회전하게 된다.

결합부들이 맞물리기 전에 추진선을 길이방향의 정확한 위치로 운반하기 위해, 추진선은 바람직하게는 결합위치보다 더 앞의 위치로 앞쪽의 엔진을 통해 바지선과 접촉될 수 있고, 이 때 추진선과 바지선 사이에서 작용하는 액츄에이터로부터의 역방향 힘은 추진선의 추진엔진의 힘에 대항하여 바지선에 대해 뒤로 그리고 결합위치로 추진선을 밀어낸다.

본 발명은 그 원리와 실시예를 이용하여, 그리고 첨부도면을 참조하여 설명된다.

도 1은 엑츄에이터를 이용하여 부유체에 결합부를 단일작용으로 결합하는 결합과정의 6단계를 개략적으로 나타낸 도면이고,

도 2는 도 1의 엑츄에이터의 간단한 유압연결의 흐름도,

도 3은 이중작용으로 결합되고 제동하는 결합과정의 6단계를 개략적으로 나타낸 도면,

도 4는 결합부들을 결합하는 결합과정의 3단계를 확대하여 나타낸 정면도,

도 5는 연결된 위치에서 도 4에 도시된 결합상태를 나타낸 측면도,

도 6은 바지선의 끝에 있는 부스내의 추진선을 개략적으로 나타낸 평면도,

도 7은 도 6에 도시된 추진선과 바지선을 연결하는 결합부의 결합과정의 6단계를 개략적으로 나타낸 도면,

도 8은 바지선의 끝에 있는 부스내로 들어가는 추진선을 나타낸 도면으로, 부스 양쪽이 수직으로 이동가능한 결합부를 구비하도록 된 도면,

도 9는 도 8의 추진선과 바지선의 결합부들을 확대도시한 사시도,

도 10은 물림기어가 이가 형성된 랙과 맞물리는 결합부들의 사시도,

도 11은 2개의 축을 따라 제동되는 결합부들의 사시도,

도 12는 도 11에 도시된 결합부들 중 하나의 확대단면도,

도 13은 추진선에 결합될 조종아암의 바지선 선미의 부분사시도,

도 14는 선수의 가로홈에 의해 바지선의 끝에서 이동가능한 가로붐에 결합되는 추진선의 사시도,

도 15는 앞갑판의 가로홈에 의해 바지선의 끝에서 이동가능한 가로붐에 결합되는 추진선의 사시도,

도 16은 가로방향의 줄이 구비되어 있는 부스를 이용하여 바지선의 끝에 있는 부스내로 들어가는 추진선을 나타내는 사시도이다.

도 1에서, 참조부호 1은 유압동력원(도시되지 않음)과 제어시스템(도시되지 않음)을 구비하는 유압실린더의 형태로 되어 있는 액츄에이터를 나타낸다. 액츄에이터(1)는 물(4)에 떠있는 부유체(3) 위에서 접촉수단(2)의 형태로 된 결합부를 수직하게 이동시키도록 되어 있는 바, 물(4)속의 파도에 의해 수직이동하게 된다. 부유체(3)는 추진선을 나타내는 바, 액츄에이터(1)는 추진선이 연결되게 되는 바지선(도시되지 않음)과 맞물리도록 되어 있다.

도 1은 A에서 F로 표시된 순서로 6개의 수직위치에 있는 부유체(3)를 나타낸다. 위치 A에서, 접촉수단(2)은 초기위치에서 파도에 의해 상승되려고 하는 부유체(3) 위의 사이에 있다. 액츄에이터(1)는 바람직하게는 부유체(3)가 위치 C에 도시된 것과 같이, 파도의 최고점에서 윗쪽 위치 B에 도달할 때 부유체(3)와 접촉되는 접촉수단(2)을 더 낮추게 된다.

액츄에이터(1)에 의해 접촉수단(2)에 가해진 아래로 작용하는 힘은 매우 작으며, 부유체(3)에 임의의 상당한 아래쪽으로의 영향은 주지 않게 된다. 그럼에도 불구하고, 아래로 작용하는 힘은 접촉수단(2)이 부유체(3)를 따르는 데에 충분할 정도로 커야만 하고, 위치 D에 도시된 것과 같이 파도의 다음 파곡(trough)쪽으로 부유체(3)의 연속적으로 발생하는 아래방향으로의 이동 동안 이와 접촉하게 된다. 따라서, 액츄에이터(1)는 초기에 부유체(3)의 자연스러운 이동과 동일한 방향으로 작용하는 힘을 준다.

부유체(3)가 파곡의 더 낮은 위치 E에 도달하고 위쪽으로의 이동으로 복귀할 때, 액츄에이터(1)의 힘은 여전히 아래로 작용한다. 이에 따라, 액츄에이터(1)로부터의 힘은 부유체(3)의 자연스러운 이동에 거슬러 작용된다. 따라서, 부유체(3)의 위쪽으로의 이동은 액츄에이터(1)의 힘에 의해 저지되고, 부유체(3)는 위치 B로 상승되지는 않지만 더 위쪽 위치 F에서 멈추게 된다. 자연스러운 더 위쪽 위치 B보다 낮은 위쪽 위치 F에서, 부유체(3)의 수면상의 선측(freeboard)은 부유체(3)의 자연스러운 수면상의 선측보다 자연스럽게 적어질 것이다.

파도가 부유체(3)의 이동을 아래방향으로 다시 변화시킬 때, 액츄에이터(1)의 아래로 작용하는 힘은 부유체(3)의 아래방향으로의 이동쪽으로 크게 제공되지 않고 부유체(3)와 접촉하는 접촉수단(2)을 유지하기에 충분할 정도인 더 작은 크기로 재조정된다. 따라서, 부유체(3)는 더 낮은 위치 E와 더 높은 위치 F 사이에서 흔들릴 것이다. 더 낮은 위치 E는 부유체(3)의 자연스러운 더 낮은 위치와 일치하게 되는 반면, 더 높은 위치 F는 부유체(3)의 자연스러운 더 높은 위치 B보다 더 낮아지게 된다.

부유체가 올라갈 때 액츄에이터(1)의 아래로 작용하는 힘을 점점 증가시킴으로써, 위치 E에서 위치 F까지의 거리는 점점 감소될 수 있다. 만일 부유체(3)의 수면상의 선측이 이를 허용하면, 액츄에이터(1)의 힘은 부유체(3)의 더 윗쪽의 위치 F가 부유체의 자연스러운 더 낮은 위치 E와 일치할 때까지 증가될 수 있으며, 심지어는 이보다 더 낮아지게 된다. 액츄에이터(1)의 힘은 바람직한 수면상의 선측까지 부유체(3)를 위치시키도록 요구된 대로 조정된다.

액츄에이터(1)와 고요한 물(4) 사이의 거리변화는 액츄에이터에 의해 쉽게 상쇄될 수 있다. 만일 액츄에이터(1)가 바지선상에 있다면, 액츄에이터(1)와 고요한 물(4) 사이의 거리는 바지선의 화물에 따라 변화할 것이다. 만일 액츄에이터가 고정된 구조물상에 설치된다면, 액츄에이터(1)와 고요한 물(4) 사이의 거리는 조수에 따라 변화한다.

액츄에이터(1)용의 유압시스템은 당업계의 숙련자들에게 공지되어 있는 다수의 방법으로 실현될 수 있다. 도 2를 참조하면, 실시가 용이한 유압연결용의 단순화된 흐름도가 도시되어 있다. 도 2에서, 액츄에이터(1)는 접촉수단(2)이 액츄에이터(1)의 피스톤(6)과 결합되는 피스톤로드(5)의 자유단에 부착되는 단일로 작동하는 유압실린더로 나타내어져 있다. 피스톤(6)의 피스톤로드측에 작용하는 스프링(7)은 피스톤(6)을 고정하고, 그에 따라 초기위치에서 접촉수단(2)을 고정한다.

액츄에이터는 체크밸브(9)를 통해 펌프(10)의 이송측에 연결되는 압력파이프(8)에 연결되는 바, 펌프(10)는 탱크(11)로부터 액체를 빼내게 된다. 펌프압은 제 1의 조정가능한 압력조절장치(12)를 이용하여 공지된 방식으로 선택될 수 있고, 압력완충장치(13)는 압력의 평형을 유지하는 공지된 방식으로 작동된다. 유압유체용 귀환선(14)은 액츄에이터(1)와 탱크(11) 사이에 연결되고, 체크밸브(9)는 액체가 펌프(10)를 거쳐 귀환되는 것을 방지한다. 제 2압력조절장치(15)와, 조정가능한 쓰로틀(16)의 형태로 된 조정가능한 흐름저항은 귀환선(14)내에 형성된다.

도 1을 참조하여 설명된 것과 같이, 접촉수단(2)이 부유체(3)를 아래로 이동시킬 때 액츄에이터(1)에 의해 작용된 아래로 작용하는 힘은 압력조절장치(12)에 의해 결정된다. 부유체(3)가 상승할 때 액츄에이터(1)에 의해 작용된 아래로 작용하는 최소의 힘은 제 2압력조절장치(15)에 의해 결정되고, 아래로 작용하는 최대의 힘은 부분적으로는 쓰로틀(16)의 조정에 의해, 또 부분적으로는 부유체(3)의 속도에 의해 결정된다.

결합순간에서 충격을 피하기 위해 접촉수단(2)이 부유체(3)와 접촉하게 될 때, 부유체(3)가 도 1의 위쪽의 자연스러운 위치 B근처에 있을 때 결합이 일어나야 한다. 만일 접촉수단(2)과 이와 결합되는 액츄에이터(1)의 이동가능한 부분들의 총질량이 작으면, 접촉수단(2)은 부유체(3)와 자유롭게 접촉되면서 분리될 수 있다.

더 개선된 실시예에서, 액츄에이터(1)는 접촉수단(2)을 부유체(3)와 시간내에 그리고 그로부터 조정가능한 위치에서 이동시키게 된 서보시스템(도시되지 않음)의 일부를 형성할 수 있다. 접촉수단(2)과 부유체(3) 사이의 거리를 점점 감소시킴으로써, 서보시스템은 부유체(3)의 속도 및 더 윗쪽의 위치 B와 더 아랫쪽의 위치 E 사이의 위치와는 독립적으로, 충격발생 없이 접촉수단(2)이 부유체(3)와 접촉되게 할 수 있다.

접촉수단(2)은 제 1결합부로 나타내어질 수 있는 바, 부유체(3)나 그 일부는 대응되는 제 2결합부를 구성한다. 또한, 이들은 단지 압축력을 전달한다는 점에서 단일로 작용하는 결합을 형성한다. 제 1결합부인 접촉수단(2)은 제 2결합부의 대응되는 구멍내로 아래로 돌출하는 하나 이상의 핀을 구비할 수 있는 바, 이 방식에서 결합은 수평력을 전달하고 부유체(3)를 옆으로 지지할 수 있다.

도 3은 도 1과 거의 유사하게 도시되어 있지만, 액츄에이터(1)가 결합부(17)를 이동시키도록 되어 있고 부유체(3)는 대응되는 결합부(18)를 구비한다. 결합부(17)와 이에 대응되는 결합부(18)는 분리가능하게 서로 연결되도록 되어 있 다. 결합된 상태에서, 결합부(17)와 이에 대응되는 결합부(18)는 양 방향으로 수직력을 흡수할 수 있는 결합을 형성한다. 이에 따라, 아래에서 명백히 나타나는 바와 같이 부유체(3)의 이동에 대해 2중으로 작용하는 제동이 성취된다.

결합은 결합부(17)를 낮춤으로써 수행되고, 부유체(3)가 예컨대 도 3에 도시된 것과 같은 위의 위치 B 또는 C에 있을 때, 부유체(3)상의 대응되는 결합부(18)와 접촉된다. 또한, 분명히 설명된 것과 같이 서보시스템으로 제조하여 사용될 수 있다. 결합부(17)와 이에 대응되는 결합부(18) 사이의 접촉이 성취될 때, 이 두 결합부 사이의 결합은 촉진된다.

부유체(3)의 아래방향으로의 이동이 시작될 때, 액츄에이터(1)는 반대쪽으로 작용하는 힘, 즉 결합부들(17,18)을 거쳐 부유체(3)에 전달되는 위로 작용하는 힘을 작용시키게 된다. 도 3의 위치 D를 참조하면, 부유체(3)가 파곡쪽으로 내려가는 동안 작용하는 위로 작용하는 힘은, 부유체(3)를 이 부유체(3)의 자연스러운 더 낮은 위치보다는 더 위의, 낮은 위치 E에 도달하게 한다. 부유체(3)는 자연스러운 수면상의 선측보다 더 낮은 위치 E에서 더 큰 수면상의 선측을 가질 것이다.

다음으로 파도가 부유체(3)를 상승시키도록 작용할 때, 액츄에이터(1)는 반대로 작용하는, 즉 아래로 작용하는 힘을 작용시키게 된다. 도 1과 관련하여 이미 설명된 것과 같이, 이 힘은 부유체(3)의 자연스러운 위의 위치보다 더 낮은 더 위의 위치 F로 제한되는 부유체(3)의 윗쪽 이동을 발생시킨다. 작은 초기값으로부터 액츄에이터의 힘을 증가시킴으로써, 부유체(3)의 이동은 이 부유체(3)의 낮은 위치 E와 높은 위치 F 사이의 거리를 점점 감소시키도록 점점 둔화될 수 있다. 액츄에이 터의 힘은 만일 바람직하다면 부유체(3)가 자연스러운 위와 아래의 위치 사이에서 유지되는 값으로 증가될 수 있다.

도 4는 액츄에이터(도시되지 않음)의 피스톤로드(20)와 부유체(22)상에 정렬된 대응되는 결합부(21)에 의해 수직으로 이동되도록 되어 있는 결합부(19)와 2중으로 작용하는 결합예를 나타낸다. 대응되는 결합부(21)는 스페이서(24)의 이용으로 부유체(22)의 표면 위에 일정한 거리로 정렬되는 원통형의 볼트(23)를 포함하여 이루어진다. 결합부(19)는 볼트(23)를 수용하도록 되어 있는 아래를 향하는 개방부(26)를 갖춘 헤드(25)를 포함하여 이루어진다. 개방부(26)의 양쪽은 회전가능한 래칫들(27,28)에 각각 끼워지는 바, 초기위치에서 이들 각각의 끝 멈춤부(29,30)에 지지된다. 초기위치에서, 래칫들(27,28)은 이 래칫들(27,28) 사이의 거리가 볼트(23)의 직경보다 작게 되도록 개방부(26)내로 돌출한다.

결합 전에, 결합부들(19,21)의 상대위치는 도 4의 로마숫자 I로 표시된 위치에 도시되어 있다. 결합할 때, 결합부(19)는 아래로 내려지고 래칫들(27,28)은 위로 회전되며, 로마숫자 Ⅱ로 표시된 위치에 도시된 것과 같이 볼트(23)에 끼워진다. 볼트(23)가 개방부(26)내에 위치될 때, 래칫들(27,28)은 초기위치로 귀환되고 결합부들(19,21) 사이의 장력을 흡수하는 바, 이는 도 4의 로마숫자 Ⅲ으로 표시된 위치에 나타내어져 있다.

결합부들(19,21) 사이의 결합은 몇가지 방법으로 분리될 수 있다. 래칫들(27,28)은 액츄에이터(도시되지 않음)의 사용으로 위치 Ⅱ에 도시된 위치로 위로 회전될 수 있다. 다른 분리방법은 도 5에 도시되어 있는 바, 볼트가 길이방향으로 풀릴 수 있게 되어 있으며, 액츄에이터(32)의 피스톤로드(31)와 결합된다. 결합부들(19, 21, 도 4 참조) 사이의 결합은 액츄에이터(32)를 수축시켜 피스톤 로드(31)에 결합되어 있는 볼트(23)를 결합부(19) 밖으로(왼쪽으로) 빼냄으로써 분리된다.

본 발명의 단일로 작용하거나 2중으로 작용하는 원리는 수직방향보다 다른 이동방향에 적용될 수 있음은 쉽게 이해될 것이다. 다른 방향으로 작용하는 수 개의 액츄에이터를 결합함으로써, 그리고 이에 따라 본 발명의 원리를 적용함으로써, 방향을 갖는 수 개의 요소로 이루어진 결합과 이동의 제동이 성취될 수 있다.

또, 본 발명의 단일로 작용하거나 2중으로 작용하는 원리가 부유체(3)의 결합과 이동의 감쇄를 위해 공지된 원리와 조합하여 적용될 수 있다. 추진선이 바지선에 결합되게 될 때, 예컨대 추진선을 바지선의 끝에 있는 부스내에 위치시킴으로써, 그리고 본 발명을 적용하여 수직 및 길이방향으로 결합함으로써 공지된 방식으로 가로로 결합하는 것이 흥미로울 수 있다.

도 6은 개략적인 도면으로서, 바지선(35)의 끝에 있는 부스(34)내로 들어가는 추진선(33)을 나타낸다. 수직홈(36)은 부스(34)의 우현 측벽에 형성되는 바, 이 홈은 단면이 절단된 V자형상을 형성하도록 경사진 측벽을 갖는다. 이에 일치하는 마주보는 V자형상의 홈(37)은 부스(34)의 포트측벽내에 형성된다.

추진선(33)은 우현의 액츄에이터(39)와 결합되는 우현의 결합부(38)를 구비한다. 결합부(38)의 외측은 V자형상이고 홈(36)내에 끼워지도록 되어 있다. 액츄에이터(39)는 추진선(33)의 가로방향에서 결합부(38)를 추진선(33)의 밖으로 그리고 홈(36)내로 밀 수 있도록 되어 있다. 동일한 방식으로, 추진선(33)은 포트액츄에이 터(41)와 결합되는 포트결합부(40)를 구비한다.

바지선(35)에 추진선(33)을 결합하는 것은 도 7을 참조하여 설명되는 바, 여기에는 홈들(36,37)에 대해 결합부들(38,40)과 이에 결합되는 액츄에이터들(39,41)이 6개의 위치, 즉 A에서 F까지로 나타내어져 있다. 위치 A는 도 6의 추진선(33)의 위치와 일치한다. 액츄에이터들(39,41)은 도 7의 위치 B에 도시된 것과 같이 추진선의 측부에서 밖으로 그리고 홈들(36,37)내로 결합부들(38,40)을 밀어낸다. 결합하는 순간에, 결합부들(38,40)의 경사표면과 홈들(36,37)의 대응되는 경사표면 사이에서 접촉이 일어난다.

액츄에이터들(39,41)의 미는 힘은 추진선이 도 7의 위치 C와 D로 후방으로 이동하는 경우에, 홈들(36,37)의 대응되는 경사면과 접촉되는 결합부들(38,40)의 경사표면을 유지하는 데에 충분해야 한다.

추진선이 위치 E까지 더 후방으로 이동될 때, 결합부(38,40)와 홈(36,37) 사이의 접촉력은 결합된 액츄에이터(39,41)로부터의 힘과 반대로 작용된다.

도 1과 관련하여 설명된 것과 동일한 방법으로 액츄에이터의 힘을 증가시킴으로써, 결합부들(38,40)의 이동은 추진선이 앞쪽 위치 C와 고물위치 E 사이에서 변동하도록 제동될 수 있다. 만일 액츄에이터의 힘이 더 증가되면, 추진선의 길이방향의 이동은 완전히 제동될 수 있고 추진선은 여전히 도 7의 위치 F로 유지되며, 각 결합부(38,40)는 이와 결합된 대응되는 홈(36,37)에 중심이 오도록 맞추어진다.

도 6의 추진선(33)은 도시된 길이방향과 옆방향 뿐만 아니라 도 1이나 도 3과 관련하여 설명된 방식으로 수직방향으로 바지선(35)에 결합될 수 있음이 쉽게 이해될 것이다. 이러한 수직결합을 위해, 결합부(도시되지 않음)는 각 홈(36,37)내에 형성될 수 있는 바, 이 결합부들은 수직으로 이동가능하고 각각이 대응되는 결합부(38,40)의 위에 있는 다른 결합부(도시되지 않음)에 결합되며, 이는 더 상세한 실시예로부터 명료해질 것이다.

추진선(33)은 결합부들(38,40)을 도 6에 도시된 초기위치로 되돌려 이동하게 함으로써 바지선(35)로부터 분리된다. 도 3과 관련하여 설명된 임의의 2중으로 작용하는 결합은, 이 결합이 예컨대 활성화된 기구의 사용으로 해제될 수 있도록 되어 있으며, 이런 기구의 예는 더 상세한 실시예에서 보여질 것이다.

도 8을 참조하면, 추진선(42)은 바지선(44)의 끝에 있는 부스(43)내로 진입되고 있다. 각각의 부스(43)의 측벽은 윤곽이 나타내어진 수직레일(46)의 사용으로 위로 뻗어 있는 수직홈(45)을 구비한다. 결합부(47)는 각 홈(45)내에 형성되는 바, 이 결합부는 액츄에이터(48)의 사용으로 홈(45)내에 분리가능하게 형성되어 있다.

추진선(42)의 양측은 액츄에이터(도시되지 않음)와 결합되는 돌출형의 대응되는 결합부(49)를 구비한다. 도 8은 단지 우현의 대응되는 결합부(49)를 나타낸다. 상기 액츄에이터(도시되지 않음)를 이용함으로써, 대응되는 결합부(49)는 추진선이 바지선의 결합부(47) 사이를 통과하도록 추진선(42)쪽으로 당겨질 수 있다. 상기 액츄에이터(도시되지 않음)를 이용함으로써, 각 대응되는 결합부(49)는 추진선이 부스(43)내에 위치될 때 추진선(42)으로부터 그리고 홈(45)내로 뻗게 될 수 있다.

추진선(42)이 바지선(44)에 결합될 때, 추진선(42)은 뒤로 끌리는 대응되는 결합부(49)와 함께 부스(43)내로 들어가는 반면, 바지선의 결합부(47)는 홈(45)내의 윗쪽 초기위치에 있게 된다. 부스(43)내의 추진선(42)의 위치는 대응되는 결합부(49)가 홈(45)과 정렬되도록 조정되며, 바람직하게는 추진선(42)은 부스(43)내의 추진선(42)의 위치의 미세한 조정에 이용될 수 있는 팽창가능한 완충장치(50)를 갖춘다.

각각의 대응되는 결합부(49)는 추진선(42)의 측부 바깥으로 그리고 부스(43)의 대응되는 홈(45)내로 이동되는 바, 이는 도 9에 도시되어 있다. 결합부(47)는 아래로 향하는 개방부(51)를 구비하는 바, 이 개방부에는 볼트형상으로 되어 있는 돌출형의 추진선의 대응되는 결합부(49)가 끼워진다(편의상 결합부만 도시함). 회전가능한 래칫(52)은 개방부(51)에 형성되는 바, 이 래칫은 도 4와 관련하여 이미 설명된 것과 동일한 방식으로 대응되는 결합부(49) 아래에 끼워지도록 되어 있다.

결합부(47)는 래칫(52)이 대응되는 결합부(49) 아래에 끼워지도록, 액츄에이터(48)에 의해 대응되는 결합부(49)와 접촉되면서 낮추어지며, 이는 액츄에이터(48)가 제한된 힘이나 비교적 적은 힘을 가하도록 조정된다. 따라서, 추진선(42)의 이동은 결합부(47)가 추진선(42)과 대응되는 결합부(49)의 수직이동을 따르도록 힘을 작용시키기 위해, 액츄에이터(48)의 힘이 더 커지게 할 것이다. 액츄에이터의 힘은 추진선(42)의 수직이동을 점점 제동하고 가능하게는 중지시키도록 점점 증가된다.

도 10은 추진선(도시되지 않음)으로부터 밀려나가면서 부스(도시되지 않음)의 측벽에 형성된 수직홈(55)으로 이루어진 대응되는 결합부(54)와 접촉되게 되어 있는 이동가능한 결합부(53)를 나타낸다. 홈(55)은 경사진 측벽을 갖추며, 도 6과 관련하여 설명된 절단된 V자형상부를 형성한다. 결합부(53)는 상기 액츄에이터의 축(56)을 따라 밀리도록 되어 있으며, 또 동일한 축 둘레에서 회전될 수 있다.

추진선은 양측에, 가능하게는 선수에 결합부(53)를 갖추고 있다. 이와 대응되게, 바지선상의 부스는 양측에 홈(55)을, 그리고 가능하게는 추진선의 선수의 결합부(53)를 수용하는 앞끝에 홈을 갖추고 있다. 도 10은 단지 추진선/부스의 한쪽 측부에 대한 결합부들(53,54)을 나타낸다.

결합부(53)는 도 6과 관련하여 설명된 것과 동일한 방법으로 홈(55)의 V자형상부에 끼워지도록 형성된다. 결합부는 홈(55)의 바닥을 따라 뻗어 있는 대응되는 이가 형성된 랙(58)과 맞물리도록 된 적어도 하나의 물림기어(57)를 갖추고 있다. 각 물림기어(57)는 이 물림기어(57)를 회전시키고, 여기에 조정가능한 토크를 적용할 수 있도록 조정되는 액츄에이터(도시되지 않음)와 결합된다. 추진선을 바지선에 연결하기 전에, 토크는 매우 낮은 값으로 조정된다. 결합부(53)는 각 물림기어(57)가 이가 형성된 랙(58)과 맞물리도록 홈(55)내로 안내된다. 추진선에 작용하는 수직한 파도의 힘은 물림기어(57)와 이가 형성된 랙(58) 사이에서 작용하는 액츄에이터의 힘보다 크다. 따라서, 추진선은 수직으로 이동하는 반면, 각 물림기어(57)는 이가 형성된 랙(58)을 따라 구른다. 액츄에이터의 힘은 각 물림기어에 점점 증가하는 토크를 적용하기 위해 점점 증가되는 바, 추진선의 수직이동은 수용가능한 크기로 점점 감소되거나 가능하게는 항상 0으로 감소된다. 이미 설명된 것과 같이, 액츄에이터의 힘은 추진선의 수직속도의 함수로 될 수 있다. 추진선은 각 결합부(53)를 홈(55) 밖으로 밀어냄으로써 바지선으로부터 분리된다.

추진선의 요동은 이 추진선의 결합부들이 홈들을 따라 미끄러질 수 있음을 나타낸다. 또한, 요동에 의한 변화를 상쇄하도록 추진선의 결합부들을 더 크거나 더 작은 범위로 선박의 측부 밖으로 밀 수 있도록 되어야 한다.

종래예에서 인식되지 못한 요소는 추진선의 피치각이 바지선의 피치각과, 그리고 항로에서 거의 일치하기 힘들다는 사실이며, 피치각의 편차는 연속적으로 변화하는 바, 여기서 선박의 길이방향축과 수평면 사이의 각이 피치각을 의미한다. 요동 동안에, 추진선의 각 측부의 결합부들은 추진선의 길이방향축과 수직인 평면내의 경로를 나타내지만, 이는 바지선의 길이방향축과는 거의 수직을 이루지 않는다. 이는 결합부들과 홈들이 추진선이 구를 때 바지선의 길이방향으로 큰 힘을 흡수하도록 되어야 함을 나타낸다.

바지선의 길이방향으로 결합부들의 이동은, 도 6과 도 7과 관련하여 설명된 원리에 따라 V자형상의 홈을 포함하여 이루어진 결합부들의 사용으로 흡수되고 제동될 수 있다.

다른 실시예는 도 11에 나타내어져 있는 바, 제 1결합부(59)는 본질적으로 추진선의 정우현으로(abeam) 방위설정되는 제 1축(60)을 따라 추진선(도시되지 않음)의 측부쪽으로 밀리도록 되어 있다. 제 1축(60)을 따른 이동은 피스톤로드(62)로 이루어진 제 1액츄에이터(61)에 의해 수행된다. 또한, 결합부(59)는 추진선이나 바지선의 피치각의 변화를 조정하도록 제 1축(60) 둘레를 회전하도록 되어 있다.

결합부(59)는 제 1축(60)을 가로지르는, 즉 제 2액츄에이터(65)의 사용을 통해 본질적으로 추진선의 길이방향축과 평행한 제 2축(64)을 따라 밀리게 될 수 있 는 상부(63)를 구비한다. 이 상부(63)는 추진선의 경우에 제 2축(64) 둘레를 제한된 각으로 회전되도록 되어 있다. 대응되는 제 1결합부(66)는 바지선의 부스의 측벽에 형성되고, 이 결합부(66)는 상부(63)를 수용하도록 되어 있는 수직홈(67)을 포함하여 이루어진다. 부스와 바지선은 도 11에는 도시되어 있지 않다.

제 2결합부(68)는 홈(67)내에 정렬되는 바, 이 제 2결합부(68)는 제 3액츄에이터(69)에 의해 홈(67)을 따라 배치될 수 있다. 제 2결합부(68)에 대응되는 제 2결합부(70)는 결합부(59)에 정렬되는 바, 이는 제 2결합부(68)와 2중으로 작용되는 분리가능한 결합용 래칫(도시되지 않음)으로 구성된다.

추진선은 부스내로 들어감으로써 바지선과 결합되는 한편, 제 1결합부(59)는 상부(63)가 홈(67)내로 들어가도록 추진선의 측부 밖으로 밀린다. 이를 위해, 바깥으로 향하는 비교적 작은 힘이 충격을 피하도록 제 1액츄에이터(61)에 의해 제 1축(60)을 따라 가해진다. 결합부(59)에 작용하는 바깥으로 향하는 힘은 추진선의 측부이동을 제동하고 추진선이 부스의 길이방향축을 따라 중심이 맞춰지도록 점점 증가되는 바, 이 중심맞추기는 결합부를 추진선의 양측에 조정함으로써 성취된다.

제 2액츄에이터(65)는 제 2축(64)을 따라 약간 또는 아무런 힘도 작용시키지 않게 되는 반면, 상부(63)는 홈(67)내로 안내된다. 이는 추진선을 길이방향으로 이동되게 하고, 심지어 이는 상부(63)가 홈(67)내에 위치된 후에 일어난다. 제 2액츄에이터(65)로부터의 힘은 추진선의 길이방향 이동을 제동하도록 점점 증가된다. 이미 설명된 것과 같이, 추진선이 바지선의 길이방향축에 평행하지 않은 축 둘레를 구를 때, 바지선의 길이방향으로 상부(63)와 홈(67) 사이에 큰 접촉력이 발생한다. 바람직하게는 제 2액츄에이터(65)의 힘은 이런 큰 응력이 일어나는 경우에 더 커지도록 조정되며, 이에 의해 제 2액츄에이터(65)는 추진선을 길이방향으로 조금 이동하게 할 것이며, 상기 접촉력은 감소되게 된다. 상부(63)가 홈(67)내에 위치될 때, 제 2결합부(68)는 대응되는 제 2결합부(70)에 결합되고, 추진선의 수직이동은 이미 설명된 것과 같이 제 3액츄에이터(69)로부터 점점 증가되는 힘에 의해 제동된다.

제 2액츄에이터(65)를 갖춘 상부(63)는 도 12에 단면으로 도시되어 있는 바, 이 액츄에이터(65)는 하우징(72)내의 관통형 피스톤로드(71)를 갖춘 유압실린더이다. 피스톤로드(71)는 하우징(72)을 제 1실린더체임버(74)와 제 2실린더체임버(75)로 나누는 피스톤(73)을 구비한다. 하우징(72)의 패킹(76)은 피스톤로드(71)에 대해 미끄럼밀봉부를 구비하고, 상부(63)는 피스톤로드(71)의 단부에 부착된다. 제 1유압선(77)과 제 2유압선(78)은 제 1 및 제 2실린더체임버(74,75)를 유압동력원(도시되지 않음)에 각각 연결한다.

따라서, 도 11에 도시된 실시예의 경우에는 각각의 액츄에이터(61,65,69)에 본 발명의 원리가 적용되어 있다.

도 13에서, 참조부호 79는 바지선(80)에 결합되도록 되어 있는 추진선을 나타낸다. 바지선(80)은 우현의 조종장치(82)에 의해 지지된 우현의 결합부(81)와, 포트 조종장치(84)에 의해 지지된 포트결합부(83)를 구비한다.

각각의 결합부(81,83)는 각각 반구형상의 오목부들(85,86)을 구비하는 바, 각각 우현의 구형상의 대응되는 결합부들(87,88)과 추진선의 포트측을 수용하도록 되어 있다. 각 결합부(81,83)는 각각 반구형상의 오목부들(85,86)의 위치에서 구형 상의 결합부들(87,88)을 보유하도록 되어 있는 래칫(도시되지 않음)을 갖추고 있으며, 이 래칫은 결합부들(81,83)과 이에 결합된 대응되는 결합부(87,88) 사이의 결합을 해제하도록 되어 있다.

각 조종장치(82,84)는 각각 아암(89,90)을 포함하여 이루어지는 바, 이 아암의 길이는 끼워넣기식으로 된 부분(91,92)을 이용하여 변경될 수 있다. 결합부(81)는 끼워넣기식으로 된 부분(91)의 자유단에 부착되고, 결합부(83)는 끼워넣기식으로 된 부분(92)의 자유단에 부착된다.

각 아암(89,90)은 회전축들이 상호 직각인 2개의 힌지를 거쳐 바지선(80)에 회전가능하게 연결된다. 이에 따라, 우현의 아암(89)은 바지선(80)의 갑판영역에 수직이고 바지선(80)의 길이방향축(94)에 평행한 평면내에 있는 제 1회전축(93)과, 바지선(80)의 길이방향축(94)에 수직으로 되면서 바지선(80)의 갑판영역에 평행한 평면내에 있는 제 2회전축(95) 둘레를 회전할 수 있다. 이와 유사하게, 포트아암(90)은 바지선(80)의 갑판영역에 수직이고 바지선(80)의 길이방향축(94)에 평행한 평면내에 있는 제 1회전축(96)과, 바지선(80)의 길이방향축(94)에 수직으로 되면서 바지선(80)의 갑판영역에 평행한 평면내에 있는 제 2회전축(97) 둘레를 회전할 수 있다.

아암들(89,90)은 액츄에이터들(도시되지 않음)을 이용하여 각각의 회전축(93,95,96,97) 둘레를 회전하도록 되어 있다. 아암들(89,90)의 끼워넣기식으로 된 부분(91,92)은 액츄에이터들(도시되지 않음)에 의해 위치되도록 되어 있다.

추진선(79)은 결합부들(81,83)이 바지선(80)으로부터 적절한 거리와 물의 표 면 위에서 적당한 높이로, 그리고 추진선(79)의 의도된 결합 후의 위치의 양측에서 약간 밖에 위치되도록, 조종장치들(82,84)의 아암들(89,90)을 조정함으로써 바지선(80)에 결합된다. 추진선(79)은 이 추진선(79)쪽으로 회전되는 아암들(89,90) 사이로 들어가서, 각 결합부(81,83)가 추진선(79)의 대응되는 결합부들(87,88)과 접촉되어 결합되게 된다. 결합과정 동안, 결합부들(81,83)의 위치는 아암들(89,90)의 끼워넣기식으로 된 부분(91,92)에 의해 그리고 각각 축들(93,95와 96,97)의 둘레를 회전하여 연속적으로 재조정되어, 대응되는 결합부들(87,88)에 대한 거리가 점점 감소된다. 결합부들(81,83)은 이들이 대응되는 결합부들(87,88)의 이동에 따르도록 조종된다. 바람직하게는, 이는 바지선(80)에 대해 추진선(79)의 위치를 측정하는 측정장치들(도시되지 않음)을 위치시키도록 연결된 서보시스템(도시되지 않음)에 의해 수행될 수 있다.

결합부들(81,83)과 이에 대응되는 결합부들(87,88) 사이의 충격을 피하기 위해, 결합부들(81,83)은 적은 힘을 가지고서 대응되는 결합부들(87,88)쪽으로 안내되고, 상기 액츄에이터들은 결합부들(81,83)과 이에 대응되는 결합부들(87,88) 사이에서 쉽게 접촉되도록 조정된다. 결합 후에 바로, 즉 결합부들(81,83)의 반구형상 오목부들(85,86)이 구형상의 대응되는 결합부들(87,88)을 수용할 때, 상기 래칫은 결합부들(81,83)이 대응되는 결합부들(87,88)에 결합되도록 작용된다. 아암들(89,90)의 액츄에이터들은 추진선(79)의 이동에 의해 일어난 이동에 반대로 작용하는 힘을 작용시키게 된다. 액츄에이터들의 힘은 추진선(79)의 이동이 수용가능한 크기로 감소될 때까지, 또는 추진선(79)이 바지선(80)에 대해 여전히 유지될 때까지 점점 증가된다. 바지선(80)의 화물량의 변화는 아암들(89,90)을 이동시킴으로써 상쇄된다.

도 14에는 선수부에 가로 및 전방 개방홈(99)을 갖춘 추진선(98)이 도시되어 있다. 이 홈(99)은 바지선(101)에 형성된 가로붐(100)을 수용하도록 되어 있는 바, 상기 붐(100)은 바지선(101)의 단부에 회전가능하게 부착된 우현의 아암(102)과 포트아암(103)에 의해 지지된다. 추진선의 수직방향으로 형성된 홈(99)의 개방부는 앞쪽에 폭이 넓고 집중되게 되어 있어, 이 홈(99)에 붐(100)을 수용하기가 쉬워진다. 아암들(102,103)은 바지선을 가로질러 정렬된 공통의 회전가능한 축(104)에 부착되는 바, 이 축(104)은 액츄에이터(도시되지 않음)에 의해 길이방향축(105) 둘레를 회전하도록 되어 있다.

추진선(98)이 바지선(101)에 결합되도록 붐(100)쪽으로 안내될 때, 이 붐(100)은 홈(99)과 거의 동일한 높이로 연속적으로 조정되는 바, 바람직하게는 서보시스템(도시되지 않음)이 이를 위해 이용된다. 붐(100)은 홈(99)으로 들어가고 추진선(98)과 붐(100) 사이에 접촉이 형성될 때, 붐(100)은 추진선(98)의 수직이동을 따르도록 된다. 상기 액츄에이터는 이미 설명된 것과 같이 추진선(98)의 수직이동에 반대되게 작용하는 점점 증가하는 힘을 작용시키게 되고, 이에 따라 홈(99)의 수직이동은 수용가능한 크기로 점점 감쇄되며, 바람직하게는 항상 0에 이르게 된다. 추진선(98)은 이 추진선(98)의 추진엔진을 이용하여 붐(100)과 접촉될 수 있지만, 또한 추진선(98)이 바지선(101)에 결합되도록 홈(99)내에 적당한 랫치를 구비할 수 있다.

도 15에는 앞갑판(108)내의 가로 및 위로 향하는 개방홈(107)을 갖춘 추진선(106)이 도시되어 있다. 홈(107)은 바지선(110)에 형성된 가로붐(109)을 수용하도록 되어 있는 바, 붐(109)은 우현의 아암(111)과 바지선(110)의 끝에 회전가능하게 부착된 포트아암(112)에 의해 지지된다. 아암들(111,112)은 바지선을 가로질러 정렬된 공통의 회전가능한 축(113)에 부착되며, 이 축(113)은 액츄에이터(도시되지 않음)에 의해 길이방향축 둘레를 회전하도록 되어 있다.

링형상의 홈(115)은 가로홈(107)내에 형성되는 바, 이 링형상의 홈(115)은 붐(109)의 링형상의 결합부(116)를 수용하도록 되어 있다. 결합부(116)는 붐(109)의 길이방향으로 팽창될 수 있도록 되어 있어, 링형상의 홈(115)의 측면들과 맞물리게 된다.

추진선(106)은 바지선(110)에 결합되도록 붐(109)쪽으로 안내될 때, 추진선(106)의 앞갑판(108)은 붐(109) 아래로 들어가서, 링형상의 결합부(116)가 앞갑판(108)과 접촉될 때까지 낮춰지게 된다. 이미 설명된 실시예에서, 공지된 서보시스템(도시되지 않음)은 붐(109)이 앞갑판(108)쪽으로 낮춰질 때 충격을 피하기 위해 사용될 수 있다. 그 다음, 추진선(106)은 링형상의 결합부(116)가 링형상의 홈(115)에 끼워지게 되도록 추진엔진을 이용하여 길이방향으로 배치되는 바, 이 때 링형상의 결합부(116)가 팽창되어 추진선(106)과 서로 맞물린다. 추진선(106)의 수직이동의 감쇄는 아암들(111,112)상에서 작용하는 상기 액츄에이터(도시되지 않음)를 이용하여 이미 설명된 것과 동일한 방식으로 실시된다.

도 16은 바지선(119)의 끝에 있는 부스(118)내로 들어가고 있는 추진선(117) 을 나타내는 바, 부스(118)는 양단부에서 바지선(119)에 부착되는 가로줄(120)을 구비한다. 각 줄(120)은 액츄에이터(도시되지 않음)에 의해 구동되는 적어도 하나의 롤(121)을 구비하고, 줄(120)의 자유길이를 조정할 수 있도록 되어 있다.

추진선(117)이 바지선(119)에 결합될 때, 줄(120)의 자유길이는 줄이 추진선(117)이 이동하는 데에 충분한 깊이로 늘어지도록 증가된다. 추진선(117)은 부스(118)내로 들어가고, 줄(120)은 추진선(117)의 아래와 접촉하는 제한된 힘을 이용하여 팽팽해진다. 이미 설명된 것과 같이, 제한된 팽팽한 힘은 줄(120)이 유연하게 되도록 하여, 줄(120)의 자유길이가 추진선(117)의 수직이동에 맞게 한다.

롤들(121)이 줄(120)의 팽팽한 힘을 점점 증가시킴으로써 추진선(117)의 수직이동이 제동된다. 더 바람직하게는, 줄(120)은 본질적으로 추진선(117)의 수직이동이 멈추도록 팽팽해진다. 바지선의 화물을 변화시키면, 줄(120)의 자유길이는 바지선(119)의 부피에 대해 조정된다. 추진선(117)의 저면은 하나 이상의 줄(120)을 수용하도록 되어 있는 홈들과, 오목부들 및 다른 부분들(도시되지 않음)을 구비할 수 있으며, 추진선(117)은 후방으로 그리고 줄(120)과 분리되어 미끄러지지는 않는다.

본 발명은 추진선과 바지선의 개선된 결합 외의 장점을 제공한다. 본 발명은 종래예에 의한 것보다 훨씬 더 거친 바다에서 결합을 수행할 수 있으므로, 북극해에서의 오일수송과 관련된 비용이 상당히 감소될 수 있다.

북극해에서 동작하도록, 추진선은 얼음분쇄용으로 설치되고 크기가 형성되며, 추진선은 비교적 고가가 된다. 하지만, 아직도 비교적 덜 거친 물에서 북극지역과 시장 사이에서 최적의 수송이 이루어진다. 북극해에서 사용되도록 된 고가의 추진선은, 종래예에 따라 사용될 때 대부분의 시간 동안 북극해 밖에 있을 것이다. 총비용은 북극의 조건으로 제조되는 소수의 추진선을 갖추고, 북극해에서 이들의 수송을 조종함으로써 감소될 수 있는 반면, 보통의 추진선은 북극지역 외부로 바지선을 조종한다. 이는 물에 파도가 발생할 수 있는 북극지역 근처에서 추진선을 교환하게 하는 본 발명을 통해 가능하게 한다.

또한, 추진선 및 바지선과는 다른 선박의 결합형태에 본 발명을 적용하는 것이 관심사가 되고 있다. 본 발명은 부표나 다른 구조물을 실은 항구 사이로 진입하는 셔틀 급유기와 거대한 유조선을 각각 상기 구조물이나 유조선에 결합하는 데에 이용될 수 있다.

원거리에 있는 시장으로 수송하는 것과 관련하여, 공해상에서의 오일의 수송은 공지된 방법의 터미널에서 다시 싣는 것보다 경제적으로 더 나은 수송이 될 것이다. 더우기, 좁거나 기상에 노출된 물로 들어가지 않는 거대한 배에서는 안전문제가 증가된다. 셔틀 급유기는 유조선과 옆으로 결합될 수 있으며, 또는 이 셔틀 급유기의 선수는 유조선에 결합될 수 있다.

Claims (8)

1. 전형적으로 추진선이 바지선을 위한 추진선으로 작용할 수 있는 방식으로 바지선과 동력을 갖춘 추진선을 결합하기 위해, 또는 선적용 부표와 같은 구조물과 동력선을 결합하기 위해, 또는 고정된 구조물에 결합하기 위해서, 상기 선박들 중 하나에 있는 적어도 하나의 결합부가 다른 선박에 있는 다른쪽 결합부와 함께 분리가능하게 결합될 때, 상기 선박들은 결합을 위한 상호간의 최초위치로 이동되어 이들 선박 사이에 분리가능한 결합을 형성하되,

   이동가능한 결합부(47)가 결합부들(47,49) 사이의 큰 접촉힘을 받도록 하기 위해, 결합순간 후 바로 다른 선박인 추진선(42)에 있는 대응되는 다른쪽 결합부(49)와 접촉하게 되는 바지선(44)에 있는 이동가능한 결합부(47)는, 이 이동가능한 결합부(47)가 다른쪽 결합부(49)쪽으로 향한 제한된 힘의 영향을 받음으로써 선박들 사이의 상대운동으로 인해 다른쪽 결합부(49)의 이동을 따르게 되고,

   상기 이동가능한 결합부(47)는 여전히 제한된 힘의 영향을 받게 되며,

   상기 제한된 힘의 영향은 선박들의 상호이동에 대해 반대양상으로 변화되고,

   상기 힘의 영향은 선박들의 상호이동이 허용크기 또는 가능하게는 0으로 감소될 때까지 증가되는, 구조물이나 다른 선박에 선박을 연결하는 방법.
2. 선박들 중 하나에 있는 적어도 하나의 이동가능한 결합부(2,17,19,38,40,47, 53,57,59,68,81,83,100,116,120)와 다른 선박에 있는 다른쪽 결합부(18,21,36,37, 49,54,58,66,70,87,88,99,115)를 구비하고, 상기 이동가능한 결합부는 이 이동가능한 결합부(2,17,19,38,40,47,53,57,59,68,81,83,100,116,120)를 다른쪽의 상응하는 결합부(18, 21,36,37,49,54,58,66,70,87,88,99,115)와 접촉시키거나, 또는 가능하게는 맞물리도록 하는 적어도 하나의 액츄에이터(1,32,39,41,48,61,65,121)를 구비하되,

   이 액츄에이터(1,32,39,41,48,61,65,121)는 이동가능한 결합부에 작용하는 힘에 대하여 조정가능하게 되어 있고, 상기 이동가능한 결합부에 제한된 힘을 가할 수 있도록 되어, 다른쪽의 상응하는 결합부의 이동을 따르게 되고, 추가로 상기 액츄에이터는 상기 다른쪽 결합부의 이동에 대해 반대양상으로 점점 증가하는 힘을 가할 수 있도록 되어 있는, 제 1항에 따른 방법을 이행하는 장치.
3. 제 2항에 있어서, 상기 본질적으로 적어도 하나의 이동가능한 결합부(47,59)는 홈(45)에 수직하게 이동가능하게 안내되고, 결합되어질 추진선(42)에 있는 다른쪽 결합부와 접촉하여 낮추어지게 되어 있으며,

   수직하게 이동가능한 제 1결합부(59)는 수평하게 이동가능한 제 2결합부(68)에 대해 구비되되, 상기 제 2결합부(68)는 액츄에이터(69)와 연동되고서 이 제 2결합부(68)를 위한 다른쪽 결합부(70)를 구성하는 홈(67)에 있는 적어도 하나의 벽과 상호작용하도록 된 장치.
4. 제 2항에 있어서, 상기 추진선에 있는 수평하게 이동가능한 결합부(53)는 바지선에 있는 수직홈(55)의 형상으로 다른쪽 결합부(54)와 상호작용하도록 되어 있되, 상기 결합부(53)는 홈(55)에 있는 이가 형성된 랙(58)을 따라 이에 맞물리도록 된 적어도 하나의 회전가능한 물림기어(57)를 구비하며,

   이 물림기어(57)는 이와 연결되는 액츄에이터를 갖추되, 이 액츄에이터는 물림기어(57)에 제한되고 조정가능한 토오크를 가하도록 된 장치.
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