NL1025829C2 - Koppelsysteem voor drijflichamen. - Google Patents

Description

4 fc

Koppelsysteem voor drijflichamen

De uitvinding betreft een koppelsysteem voor het onderling koppelen van twee drijflichamen, zoals vaartuigen, omvattende een voorspaninrichting, zoals een 5 hydraulische zuiger/cilinderinrichting, een pneumatische zuiger/dlinderinrichting een elektrische schroefactuator, een lineaire elektromotor en dergelijke voor het met een voorafbepaalde voorspankracht naar elkaar toe aangedrukt houden van die drijflichamen, alsmede een massief elastisch lichaam dat inklembaar is tussen de drijflichamen onder invloed van de voorspankracht, waarbij een steun is voorzien die 10 bevestigbaar is aan een van de drijflichamen alsmede een tegenstuk dat bevestigbaar is aan het andere drijflichaam, aan welke steun een eind van de hydraulische zuiger/cilinderinrichting is verbonden.

Een dergelijk koppelsysteem is bekend uit GB-A-1300678. Bij dat bekorde koppelsysteem worden twee vaartuigen aan elkaar gekoppeld door middel van twee 15 hydraulische zuiger/cilinder inrichtingen. Tussen de vaartuigen is een aantal massief elastische lichamen lichaam ingeklemd. Door middel van dit bekende koppelsysteem moeten de schrikbeweging, de verzetbeweging en de slingerbeweging van de vaartuigen ten opzichte van elkaar in verregaande mate worden onderdrukt De andere onderlinge bewegingen, te weten de onderlinge stampbeweging, gierbeweging en 20 dompbeweging blijven mogelijk als gevolg van het flexibele karakter van het ballonvormige lichaam.

Een dergelijk koppelsysteem is minder geschikt voor toepassing bij vaartuigen die gebruikt worden voor transport over open water, zoals grote meren en riviermonden waar een zekere golfslag kan optreden. Als gevolg van de golfslag kunnen de 25 vaartuigen die aan elkaar gekoppeld zijn met het bekende koppelsysteem relatief grote bewegingen ten opzichte van elkaar maken, hetgeen vooral bij duwvaart zeer ongewenst is. Een verder nadeel is dat de onderlinge afstand van de drijvende lichamen relatief groot is. Daarnaast is het bekend om drijvende lichamen direct tegen elkaar aangedrukt te houden door middel van stalen kabels. Nadeel van deze koppelwijze is 30 dat de staalkabels kunnen breken.

Doel van de uitvinding is daarom een koppelsysteem van het hiervoor genoemde type te verschaffen dat deze nadelen niet heeft. Dat doel wordt bereikt doordat een trekstang is voorzien waarvan een eind schamierbaar is verbonden met de steun, en het 1025 82 9 ft ' 2 ander eind van de voorspaninrichting en het andere eind van de trekstang schamierbaar zijn verbonden met een hefboom, welke hefboom een koppeleind heeft dat ten opzichte van de trekstang tegenover de voorspaninrichting ligt, welk koppeleind van de hefboom in samenwerking brengbaar is met dat tegenstuk voor het opwekken van een trekkracht 5 in de trekstang. Bij hoog belaste toepassingen kannen twee parallelle voorspaninrichtingen zijn voorzien, en/of twee parallelle trekstangen.

Het massieve elastische lichaam dat wordt toegepast bij het koppelsysteem vervult meerdere functies. Allereerst biedt het de mogelijkheid om de drijflichamen onder een zekere maximale voorspanning tegen elkaar aan gedrukt te houden. De 10 onderlinge gierbeweging en de dompbeweging blijven daarbij zeer beperkt, gezien de geringe afschuifmogelijkheid die een dergelijk massief lichaam heeft in vergelijking met een ballonvormig lichaam. Daarnaast bepakt een dergelijk massief lichaam ook de schrikbeweging en de verzetbeweging.

Verder fungeert het massieve lichaam als een scharnierpunt voor het toelaten van 15 stampbewegingen. Deze stampbewegingen kunnen optreden indien de maximale voorspankracht van de voorspaninrichting wordt overschreden. Dat kan bijvoorbeeld het geval zijn wanneer de drijflichamen zoals vaartuigen, de top van een golf nemen. De daarbij optredende krachten zijn dermate groot dat in dat geval een onderlinge stampbeweging mogelijk moet blijven teneinde breuk in het koppelsysteem te 20 voorkomen.

Het elastische lichaam kan op verschillende manieren zijn uitgevoerd, bijvoorbeeld als een massief rubber blok. De drukstijfheid van het elastische lichaam is bij voorkeur groter dan 10.000 kN/m.

Het voorspansysteem kan een hydraulische zuiger/cilinderimichting omvatten. 25 De hydraulische zuiger/cilinderinrichting kan zijn verbonden met een accumulator voor het instellen van een voorafbepaalde maximale voorspankracht Aangezien de drukkamer van de zuiger/cilinderinrichting zich aan de kopkant van de zuigerstang bevindt, kan de boring van de cilinder een diameter hebben die in wezen gelijk is aan de diameter van de zuigerstang.

30 De uitvinding betreft verder, in combinatie, twee drijflichamen, zoals vaartuigen alsmede tenminste een koppelsysteem volgens een der voorgaande conclusies, omvattende een voorspaninrichting, zoals een hydraulische zuiger/cilinderinrichting, een pneumatische zuiger/cilinderinrichting, een elektrische schroefactuator, een linie 1025829 \ '* 3 een elektromotor en dergelijke voor het met een voorafbepaalde voorspankracht naar elkaar toe aangedrukt houden van die drijflichamen, alsmede een massief elastisch lichaam dat inklembaar is tussen die zijden van de drijflichamen onder invloed van de voorspankracht, waarbij een steun is voorzien die bevestigbaar is aan een van de 5 drijflichamen alsmede een tegenstuk dat bevestigbaar is aan het andere drijflichaam, aan welke steun een eind van de voorspaninrichting is verbonden.

Volgens de uitvinding is een trekstang voorzien waarvan een eind schamierbaar is verbonden met de steun. Het ander eind van de voorspaninrichting en het andere eind van de trekstang zijn schamierbaar verbonden met een hefboom die een koppeleind 10 heeft dat ten opzichte van de trekstang tegenover de voorspaninrichting ligt, welk koppeleind van de hefboom in samenwerking brengbaar is met dat tegenstuk voor het opwekken van een trekkracht in de trekstang.

De drijflichamen bezitten aan hun met elkaar te koppelen zijden bij voorkeur een wrijvingsverhogend oppervlak, zoals gelast stalen strippen. Door middel van een 15 dergelijk oppervlak kan de weerstand tegen onderlinge dompbewegingen en verzetbewegingen verder worden vergroot

Bij voorkeur zijn twee koppelsystemen voorzien voor het onderling koppelen van de vaartuigen aan twee tegenover liggende zijden. Volgens een alternatief kan een enkele voorspansysteem zijn voorzien alsmede twee massief elastische lichamen die 20 zich ter weerszijden van het voorspansysteem bevinden.

Gewezen wordt op het koppelsysteem zoals bekend uit US-A-3954078. Bij dat bekende koppelsysteem is een der vaartuigen uitgerust met koppelhaken, die gehaakt kunnen worden rond steunen die aan het andere vaartuig zijn bevestigd. Tussen de vaartuigen is een opblaasbaar ballonvormig lichaam voorzien. Bij het opblazen van dat 25 lichaam worden de haken strak ronde de steunen gespannen. Nadeel van deze bekende inrichting is dat het ballonvonnige lichaam niet voldoende stuf is om onderlinge schrikbewegingen en dompbewegingen van de vaartuigen tegen te gaan. Bovendien is het niet goed mogelijk om een voorafbepaalde maximale voorspankracht in te stellen, noch om de onderlinge stampbeweging tegen te gaan tot aan een bepaalde 30 drempelwaarde, boven welke drempelwaarde de vaartuigen wel de noodzakelijke onderlinge stampbeweging kunnen uitvoeren.

102582 9 ’f ' 4

Vervolgens zal de uitvinding nader worden toegelicht aan de hand van een in de figuren weergegeven uitvoeringsvoorbeeld van het koppelsysteem volgens de uitvinding.

Figuur 1 toont een aanzicht in perspectief van het koppelsysteem alsmede de 5 aangrenzende einden van twee daarmee gekoppelde vaartuigen.

Figuur 2 toont een zijaanzicht van het koppelsysteem voor het koppelen.

Figuur 3 toont een zijaanzicht in gekoppelde toestand.

Figuur 4 toont een bovenaanzicht van figuur 3.

Figuren 5a-e tonen verschillende mogelijke toestanden van het koppelsysteem.

10 De in figuur 1 weergegeven combinatie omvat twee vaartuigen 1,2 die onderdeel kunnen vormen van een duwconvooi, waarvan de einden met elkaar zijn gekoppeld door middel van een koppelsysteem 3 aan beide einden van de vaartuigen. In figuur 1 is slechts een koppelsysteem 3 goed te zien.

In de zijaanzichten van figuren 2 en 3 is te zien dat het koppelsysteem 3 het in IS zijn geheel met 4 aangeduide voorspansysteem bevat, alsmede een tussen de naar elkaar gekeerde wanden of huiden 5, 6 van de vaartuigen 1, 2 ingespannen massief elastisch lichaam 7. Dat massief elastische lichaam 7 bestaat bij voorkeur uit rubber. Aan de naar elkaar gekeerde wanden of huiden 5, 6 van de vaartuigen 1,2 kunnen bijvoorbeeld ruwheidsverhogende strips 8, 9 zijn gelast, teneinde de onderlinge 20 dompbeweging van de vaartuigen 1,2 op elkaar te kunnen overbrengen.

Het voorspansysteem 4 omvat een steun 10 die is bevestigd aan het ene vaartuig 1, alsmede een tegenstuk 11 dat is bevestigd aan het andere vaartuig 2. Aan de steun 10 is door middel van een voeg het scharnier 12 de hydraulische zuiger/cilinderinrichting 13 bevestigd. Door middel van het scharnier 14 is tevens de trekstang 15 aan de steun 25 10 bevestigd.

Aan het andere eind van de hydraulische zuiger/cilinderinrichting 13 en de trekstang 15 is door middel van respectievelijke scharnieren 16, 17 de hefboom 18 bevestigd. Deze hefboom 18 bezit aan zijn uitstekende eind een koppelpen 20. Zoals te zien is in het bovenaanzicht van figuur 4 bestaat de hefboom 18 uit twee evenwijdige 30 hefboomdelen 20, die samenwerken door middel van de scharnieren 16, 17 en de koppelpen 20.

10258 2 9 Λ 5

De hydraulische zuiger/cilinderinrichting 13 bestaat uit een cilinder 21 alsmede een zuigerstang 22 waarvan de uitwendige diameter in wezen gelijk is aan de inwendige diameter van de cilinder 21.

De trekstang 15 bezit een nok 25, waaraan de hulpzuiger/cilinderinrichting 26 is 5 bevestigd. Door middel van deze hulpzuiger/cilinderinrichting 26 kan het voorspansysteem 4 vanuit de in figuur 2 weergegeven opgerichte toestand, waarin dit volledig binnen de contour van het schip ligt, naar de in figuur 3 weergegeven gekoppelde toestand worden gebracht. Door deze hulpzuiger/cilinderinrichting 26 te manipuleren in combinatie met de zuiger/cilinderinrichting 13, kan de koppelpen 20 10 gehaakt worden in het oog 27 van het tegenstuk 11. Vervolgens kan door middel van een (niet getoonde) accumulator een bepaalde voorspandrukkracht worden opgewekt in de hydraulische zuiger/cilinderinrichting 13, zodanig dat het rubber blok 7 stevig wordt ingeklemd tussen de vaartuigen 1, 2. Zodra de vaartuigen door hun onderlinge stampbeweging een zodanig grote drukkracht uitoefenen op de hydraulische 15 zuiger/cilinderinrichting dat de maximale drukkracht daarvan wordt overschreden, geeft deze mee. De andere onderlinge bewegingen blijven echter gekoppeld, zoals de dompbeweging, verzetbeweging en schrikbeweging.

In de figuren 5a, b, c, d en e is weergegeven dat de vaartuigen zich in onderling verschillende beladingstoestanden kunnen bevinden, waarbij toch de koppeling daarvan 20 gehandhaafd kan blijven.

De inrichting is beveiligd, zodanig dat de druk op de accumulator slechts kan worden opgebouwd nadat een koppeling met het tegenstuk tot stand is gekomen.

Hoewel in het voorgaande de voorspaninrichting is omschreven als een hydraulische zuiger/cilinderinrichting, kan deze ook pneumatisch worden uitgevoerd. 25 Volgens een verder alternatief kan de voorspaninrichting een elektrische schroefactuator omvatten of een lineaire elektromotor.

1 025 8 2 9

Claims (14)

1. Koppelsysteem (3) voor het onderling koppelen van twee drijflichamen, zoals vaartuigen (1, 2), omvattende een voorspaninrichting, zoals een hydraulische 5 zuiger/cilinderinrichting (13), een pneumatische zuiger/cilinderinrichting, een elektrische schroefactuator, een lineaire elektromotor en dergelijke voor het met een voorafbepaalde voorspankracht naar elkaar toe aangedrukt houden van die drijflichamen (1,2), alsmede een massief elastisch lichaam (7) dat inklembaar is tussen de drijflichamen (1, 2) onder invloed van de voorspankracht, waarbij een steun (10) is 10 voorzien die bevestigbaar is aan een (1) van de drijflichamen alsmede een tegenstuk (11) dat bevestigbaar is aan het andere drijflichaam (2), aan welke steun (10) een eind van de voorspaninrichting (13) is verbonden, met het kenmerk dat een trekstang (15) is voorzien waarvan een eind schamierbaar is verbonden met de steun (10), en het ander eind van de voorspaninrichting (13) en het andere eind van de trekstang (15) 15 schamierbaar zijn verbonden met een hefboom (18), welke hefboom (18) een koppeleind (20) heeft dat ten opzichte van de trekstang (15) tegenover de voorspaninrichting (13) ligt, welk koppeleind (20) van de hefboom (18) in samenwerking brengbaar is met dat tegenstuk (11) voor het opwekken van een trekkracht in de trekstang (15). 20

2. Koppelsysteem (3) volgens conclusie 1, waarbij het met het elastische lichaam (7) uit rubber bestaat

3. Koppelsysteem (3) volgens conclusie 1 of 2, waarbij de drukstijfheid van het 25 elastische lichaam (7) groter is dan 10.000 kN/m.

4. Koppelsysteem (3) volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de voorspaninrichting een hydraulische zuiger/cilinderinrichting (13) omvat die is verbonden met een accumulator voor het instellen van een voorafbepaalde maximale 30 voorspankracht.

5. Koppelsysteem (3) volgens een der voorgaande conclusies, waarbij twee parallelle voorspaninrichtingen (13) zijn voorzien. 10258 2 9 ΛΤ

6. Koppelsysteem (3) volgens een der voorgaande conclusies, waarbij twee parallelle trekstangen (15) zijn voorzien.

7. Koppelsysteem (3) volgens een der voorgaande conclusies, waarbij van een zuiger/cilinderinrichting (15) de boring van de cilinder (21) een diameter heeft die in wezen gelijk is aan de diameter van de zuigerstang (22).

8. In combinatie, twee drijflichamen, zoals vaartuigen (12) alsmede tenminste een 10 koppelsysteem (3) volgens een der voorgaande conclusies, omvattende een voorspaninrichting, zoals een hydraulische zuiger/cilinderinrichting (13), een pneumatische zuiger/cilinderinrichting, een schroefactuator, een lineaire elektromotor en dergelijke voor het met een voorafbepaalde voorspankracht naar elkaar toe aangedrukt houden van die drijflichamen (1,2), alsmede een massief elastisch lichaam 15 dat (7) inklembaar is tussen die zijden (5,6) van de drijflichamen (1,2) onder invloed van de voorspankracht, waarbij een steun (10) is voorzien die bevestigbaar is aan een (1) van de drijflichamen alsmede een tegenstuk (11) dat bevestigbaar is aan het andere drijflichaam (2), aan welke steun (10) een eind van de voorspaninrichting (13) is verbonden, met het kenmerk dat een trekstang (15) is voorzien waarvan een eind 20 schamierbaar is verbonden met de steun (10), en het ander eind van de voorspaninrichting (13) en het andere eind van de trekstang (15) schamierbaar zijn verbonden met een hefboom (18), welke hefboom (18) een koppeleind (20) heeft dat ten opzichte van de trekstang (15) tegenover de voorspaninrichting (13) ligt, welk koppeleind (20) van de hefboom (18) in samenwerking brengbaar is met dat tegenstuk 25 (11) voor het opwekken van een trekkracht in de trekstang (15).

9. Combinatie volgens conclusie 8, het met het elastische lichaam (7) uit rubber bestaat

10. Combinatie volgens conclusie 8 of 9, waarbij de drukstijfheid van het elastische lichaam (7) groter is dan 10.000 kN/m. 10258 2 9 4 Α ν

11. Combinatie volgens een der conclusies 8-10, waarbij de drijflichamen (1, 2) aan hun met elkaar te koppelen zijden een wrijvingsverhogend oppervlak (8, 9) bezitten.

15. Combinatie volgens een der conclusies 11-14, waarbij de voorspaninrichting een hydraulische zuiger/cilinderinrichting (13) omvat die is verbonden met een accumulator voor het instellen van een voorafbepaalde maximale voorspankracht

17. Combinatie volgens een der conclusies 11-16, waarbij twee koppelsystemen 10 (3) zijn voorzien voor het onderling koppelen van de vaartuigen (1, 2) aan twee tegenover liggende zijden.

18. Combinatie volgens een van de conclusies 11-16, waarbij een enkele voorspansysteem (4) is voorzien alsmede twee massief elastische lichamen (7) die zich 15 ter weerszijden van de voorspansysteem (4) bevinden. 10258 2 9