NL9302289A - Werkwijze voor het in de scheepvaart manipuleren van een verbindingselement. - Google Patents

Description

Titel: Werkwijze voor het in de scheepvaart manipuleren van een verbindingselement.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het in de sleepvaart manipuleren van een verbindingselement, waarbij ten minste een vrij einde van ten minste één verbindingselement tussen een sleper te noemen object, zoals bijvoorbeeld een sleepboot of afmeerinstallatie, en een sleep te noemen te slepen object, zoals bijvoorbeeld een zeeschip of off-shore installatie, wordt bewogen en aan de sleep wordt bevestigd of daarvan wordt losgenomen.

In de scheepvaart is het gebruikelijk schepen, offshore installaties en dergelijke zich op of in het water bevindende objecten met behulp van één of meer sleepboten te verplaatsen of te ondersteunen tijdens manoeuvres, met name in de buurt van afmeerinstallaties, zoals havens, jetty's en kaden. Daartoe wordt tussen de sleper en de sleep een verbindingselement aangebracht, dat aan beide zijden wordt vastgemaakt. Op vergelijkbare wijze worden overigens schepen en dergelijke aan kaden en dergelijke afmeerinstallaties vastgelegd, waarbij de sleep met behulp van een aantal sleepboten tot nabij de afmeerinstallatie wordt gevoerd en daarmee vervolgens wordt verbonden.

Als verbindingselement worden gebruikelijk kabels en kettingen en eventueel staven gebruikt, die aan één einde vast met de sleper worden verbonden en aan het andere einde zijn voorzien van bijvoorbeeld een lus of haak die op, om of in een bolder, een kikker, een sleephaak of een sleepoog of dergelijke kan worden bevestigd. Voorafgaand aan het slepen wordt een sleper tot nabij de sleep, of de sleep tot nabij de sleper gemanoeuvreerd, waarna over het algemeen vanaf de sleper het vrije einde van het verbindingselement wordt overgebracht naar de sleep. Daartoe worden verschillende methoden toegepast.

Zo kan het vrije einde van het verbindingselement worden bevestigd aan een dunne draad, de zogenoemde hieuwlijn, waarna het vrije einde van de hieuwlijn wordt overgeworpen of met behulp van een vuurpijl of dergelijk projectiel naar de sleep wordt geschoten, of met behulp van een kleine boot daar naartoe wordt gevaren en via een ladder aan boord wordt gebracht. Door inhalen van de hieuwlijn wordt, eventueel door tussenkomst van één of meer dikkere tussenkabels, vervolgens het doorgaans zware verbindingselement in de richting van de sleep getrokken, zover tot het vrije einde daarvan aan boord van de sleep is gebracht. Dit vrije einde wordt vervolgens aan boord van de sleep bevestigd door een aantal mensen, bijvoorbeeld door een aan het bevestigingselement gevormde lus met handkracht over een bolder te tillen of door een oog te steken en daaraan vast te maken.

Het overgooien en in het bijzonder het gebruik van een vuurpijl of dergelijk projectiel heeft als belangrijk nadeel dat dit bijzonder gevoelig is voor de weersomstandigheden. In het bijzonder tijdens een storm zal het nagenoeg onmogelijk zijn het einde van de hieuwlijn aan boord van de sleep te krijgen. Bovendien dient de sleper zich daarbij aan die zijde van de sleep te bevinden waar de wind vandaan komt, wat niet altijd de zijde is waaraan het verbindingselement bevestigd dient te worden, zodat de sleper daarna naar een andere zijde van de sleep gemanoeuvreerd dient te worden. Bovendien brengen de vuurpijl zelf en de hieuwlijn gevaar voor opvarenden en omstanders met zich mee op zowel de sleper als de sleep.

Bij gebruik van een boot voor het overbrengen van het einde van de dient iemand tussen de sleper en de sleep te varen en veelal langs een ladder tegen de sleep op te klimmen met de draad bij zich. Ook hierbij zal de draad veelal aan een andere zijde aan boord van de sleep worden gebracht dan de zijde waaraan het verbindingselement bevestigd dient te worden. Bovendien brengt het overvaren en het aan boord van de sleep klimmen gevaar voor de mens met zich mee, met name tijdens zwaar weer.

Beide beschreven methoden zijn arbeidsintensief en vereisen op zowel de sleep als de sleper werkzaamheden, uit te voeren door mensen, waardoor deze tijdrovend en kostbaar zijn, en in hoge mate worden beïnvloed door onder andere de weers-en andere arbeidsomstandigheden. Daarbij bestaat het gevaar dat de mensen gewond raken tijdens het overbrengen en los- of vastmaken van het verbindingselement en is de wijze van tot stand brengen van de verbinding sterk afhankelijk van het vakmanschap van de uitvoerenden.

Bij het verbreken van de verbinding wordt het aan de sleep bevestigde einde van het verbindingselement terug in het water geworpen, waarbij in noodgevallen het verbindingselement veelal wordt losgekapt, waarna het door de sleper aan boord wordt getrokken, met het risico dat het in een schroef terecht komt.

Voorts zijn methoden bekend voor het aanbrengen van verbindingselementen tussen een sleper en een sleep waarbij gebruik wordt gemaakt van bijvoorbeeld op de huid van de sleep aan te brengen, met een kabel of dergelijke verbonden magneten of zuignappen. Deze verbindingselementen dienen voortdurend bekrachtigd te blijven gedurende de bevestigingsperiode, omdat anders de verbinding wordt verbroken, waardoor deze verbindingsmethoden ongeschikt zijn voor een langdurige bevestiging. Bovendien heeft met name het gebruik van een (electro)magneet het nadeel dat daarbij grote electrische en magnetische velden worden veroorzaakt. Aangezien schepen over het algemeen geaard zijn op de romp kan dit tot grote schade aan de electrische installatie van de sleep leiden. Bovendien is het gebruik van electriciteit in de buurt van met name tankerschepen zeer gevaarlijk.

De uitvinding beoogt een werkwijze van de in de aanhef beschreven soort, waarbij de nadelen van de bekende methoden worden vermeden, met behoud van de voordelen daarvan. Daartoe wordt de werkwijze volgens de uitvinding gekenmerkt, doordat het verbindingselement vanaf de sleper met een manipulator wordt vastgegrepen en zodanig wordt gemanipuleerd dat tenminste het tussen de sleper en de sleep bewegen van het vrije einde door de manipulator gestuurd wordt uitgevoerd.

Bij de werkwijze volgens de uitvinding wordt het verbindingselement met een manipulator vanaf de sleep vastgegrepen en opgenomen, en wordt vervolgens met behulp van de manipulator overgebracht van de sleper naar de sleep, of van de sleep naar de sleper, zonder dat daarbij in directe zin, dat wil zeggen anders dan voor de besturing, mensen worden ingeschakeld. Daardoor wordt vermeden dat tijdens het opnemen en tussen de sleep en sleper bewegen van het verbindingsmiddel gevaar ontstaat voor mensen op de sleep of de sleper, of voor omstanders. Een verder voordeel van de werkwijze volgens de uitvinding is dat met minder mensen een verbinding tussen de sleep en de sleper tot stand kan worden gebracht, waardoor een duidelijk economisch voordeel wordt behaald.

Bovendien heeft deze werkwijze het voordeel dat de manipulator het opgenomen vrije einde van het verbindingselement zeer gericht naar de gewenste positie kan brengen, ongeacht het weer. Dit betekent dat ook tijdens zware zeegang en hevige wind de verbinding tussen de sleep en de sleper tot stand kan worden gebracht en kan worden verbroken, zonder dat daarbij gevaar voor omstanders ontstaat, ook tegen de windrichting in. Dit heeft tevens het voordeel dat bij het verbreken van de verbinding het verbindingselement niet los in het water terecht komt, hetgeen met name nabij de scheepsschroeven van een sleep en een sleper van groot belang is. Immers, indien het vrije einde van het verbindingselement nabij een scheepsschroef in het water geraakt bestaat een grote kans dat het verbindingselement daarin verstrikt raakt, waardoor grote schade aan de scheepsschroef kan ontstaan, en bovendien het bijbehorende schip onbestuurbaar kan worden.

Bij overschieten, -gooien of -varen en bevestigen of losmaken van het verbindingselement voor het tot stand brengen of verbreken van een verbinding tussen een sleper en een sleep dient iemand zich aan boord van de sleep te bevinden of te begeven. Dit is, afgezien van de genoemde gevaren met betrekking tot het overvaren, in voorkomende gevallen ongewenst, met name bij het leggen en verbreken van verbindingen met wrakken en andere potentieel gevaarlijke objecten, zoals brandende schepen. Daarom wordt bij een voorkeursuitvoering volgens de werkwijze het bevestigen en/of het losnemen van het verbindingselement door de manipulator gestuurd.

Op deze wijze kan een verbinding tot stand worden gebracht en verbroken met behulp van de manipulator, waardoor de gehele werkwijze vanaf bijvoorbeeld de sleper kan worden uitgevoerd, zonder dat de sleep bemand hoeft te zijn of te worden, terwijl het verbindingselement toch op een veilige wijze wordt bewogen, bevestigd en losgemaakt. Bovendien wordt met deze werkwijze het voordeel bereikt dat het verbindingselement niet door mensenhanden hoeft te worden aangevat, waardoor de kans op ongelukken tot een minimum wordt beperkt, temeer daar het verbindingselement op geen enkel moment los van de manipulator hoeft te komen.

De manipulator wordt bij voorkeur op afstand en in het bijzonder radiografisch bediend, waardoor onder alle omstandigheden een veilige en goede besturing van de manipulator mogelijk is.

In nadere uitwerking van de werkwijze volgens de uitvinding wordt het bevestigingselement op een door mensen vanaf een dek van de sleep niet zonder hulpmiddelen te bereiken positie aan de sleep bevestigd.

Door bevestiging van het bevestigingselement buiten bereik van mensen op een dek van de sleep wordt op eenvoudige wijze het gevaar voor verwonding van deze mensen verkleind.

Met de manipulator kan een dergelijke positie wel worden bereikt, waardoor anders dan bij de bekende methoden een dergelijke bevestiging met de werkwijze volgens de uitvinding wel mogelijk is. Bovendien kan het bevestigingselement op een bijzonder gunstige positie worden aangebracht, in het bijzonder nabij de waterlijn van de sleep. De sleep zal over het algemeen veel hoger boven het wateroppervlak uitsteken dan de sleper. Bij de bekende methoden voor het bevestigen van het verbindingselement betekent dit dat het verbindingselement zich sterk hellend uitstrekt, waardoor een bijzonder ongunstige belasting optreedt. Door bevestiging van het bevesti-gingelement nabij de waterlijn, of ten minste duidelijk lager dan het dek van de sleep, en bij voorkeur op ongeveer gelijke hoogte met de sleper kan het verbindingselement zich minder hellend of zelfs nagenoeg horizontaal uitstrekken, waardoor een optimale belastingskarakteristiek van de sleep, de sleper, het verbindingselement en de bevestigingselementen wordt verkregen .

Bij het afmeren van een sleep aan een afmeerinstal-latie, zoals bijvoorbeeld een kade, wordt de sleep gebruikelijk door een aantal sleepboten in de richting van de kade getrokken of geduwd, waarbij de sleepboten zowel voor het naar de kade voeren van de sleep dienen te zorgen als voor het afhouden daarvan. Dit betekent dat ofwel een groot aantal sleepboten gebruikt dient te worden, ofwel dat de sleepboten steeds van de ene zijde van de sleep naar de andere dienen te varen. Bovendien wordt de trekrichting van de sleepboten naar mate de sleep de kade dichter nadert voortdurend ongunstiger, omdat de sleepboten dan niet meer tussen de kade en de sleep kunnen varen en derhalve schuin voor en achter de sleep dienen te trekken. Het is daarom gebruikelijk een sleep in een aantal stappen naar de afmeerinstallatie te brengen, waarbij afwisselend het ene en het andere einde iets dichter naar de afmeerinstallatie worden getrokken. Met name dit manoeuvreren met de sleep en de sleepboten maakt het afmeren een tijdrovende en ingewikkelde procedure.

Ten einde deze problemen te voorkomen wordt in een nadere uitwerking van de werkwijze volgens de uitvinding een manipulator op een afmeerinstallatie op een geschikte plaats aangebracht en wordt het verbindingselement aan de sleep gekoppeld, waarna met behulp van het door de manipulator aangebrachte verbindingselement de sleep dichter naar de afmeerinstallatie wordt getrokken, en daaraan vervolgens wordt vastgelegd. Doordat de manipulator op de afmeerinstallatie is geplaatst kan voortdurend in een gunstige richting worden getrokken. Bijvoorbeeld bij afmeren van een zeeschip in de lengterichting van een kade kan steeds ongeveer haaks op de lengterichting worden getrokken, waardoor het schip evenwijdig aan de afmeerinstallatie daar naartoe kan worden getrokken.

Aan de van de afmeerinstallatie afgekeerde zijde kan het schip daarbij eventueel door sleepboten enigszins worden afgeremd.

Bij voorkeur wordt een aantal manipulatoren tegelijkertijd gebruikt.

De uitvinding heeft voorts betrekking op een samenstel van een sleper te noemen object, zoals bijvoorbeeld een sleepboot of afmeerinstallatie, een sleep te noemen te slepen object, zoals bijvoorbeeld een zeeschip of off-shore installatie, en een verbindingselement dat is ingericht voor het vormen van een vaste verbinding tussen de sleper en de sleep.

Binnen de sleepvaart is het tot stand brengen en verbreken van verbindingen tussen een sleper en een sleep een onveilige, tijdrovende en arbeidsintensieve en daarmee kostbare aangelegenheid. De uitvinding beoogt derhalve een samenstel volgens de aanhef, waarmee deze nadelen worden vermeden. Het samenstel volgens de uitvinding wordt daartoe gekenmerkt, doordat het een manipulator omvat die is voorzien van een grijperelement waarmee het bevestigingselement kan worden aangegrepen en tussen de sleper en een nabij gelegen sleep kan worden bewogen, één en ander zodanig dat door manipulatie van het verbindingselement met behulp van de manipulator met het verbindingselement een vaste verbinding tussen de sleper en de sleep kan worden verkregen

Met het samenstel volgens de uitvinding kan een verbinding snel en effectief, met behulp van weinig mensen en in korte tijd worden aangebracht en verbroken. Daardoor kan tegen relatief lage kosten veilig worden gewerkt.

Bij een voorkeursuitvoering van het samenstel volgens de uitvinding zijn de manipulator en het grijperelement ingericht voor het zodanig manipuleren van het verbindingselement dat een koppeling tussen het verbindingselement en de sleep zonder ingrijpen van mensen, anders dan voor het besturen van de manipulator tot stand kan worden gebracht en kan worden verbroken.

Met het samenstel volgens de uitvinding kan een verbinding snel en effectief, met behulp van weinig mensen en in korte tijd worden aangebracht en verbroken. Daardoor kan tegen relatief lage kosten veilig worden gewerkt.

De uitvinding heeft voorts betrekking op een manipulator, een lier en een koppelingssamenstel, in het bijzonder geschikt voor gebruik bij een samenstel en een werkwijze volgens de uitvinding.

De manipulator volgens de uitvinding omvat een meerledige arm, en bij voorkeur een aantal ten opzichte van elkaar telescopisch beweegbare delen. Daardoor kan de manipulator worden uitgerust met een relatief groot bereik, terwijl deze in een compacte stand kan worden gebracht en een groot aantal bewegingsvrijheden heeft.

In nadere uitwerking van de uitvinding is de manipulator opgesteld op een bij voorkeur in hoofdzaak verticale draaiingsas, waarbij de manipulator is voorzien van overdruk-beveiligingen, ingericht voor het althans gedeeltelijk vrijgeven van ten minste een deel van de vrijheidsgraden van de manipulator bij overschrijding van een vooraf bepaalde maximaal op het grijperelement uit te oefenen kracht. Daardoor kan de manipulator in een optimale positie worden gebracht ten opzichte van de sleep en sleper, terwijl tegelijkertijd door de overdrukbeveiligingen wordt verhinderd dat de manipulator, bijvoorbeeld door een onverhoedse beweging van de sleper ten opzichte van de sleep als gevolg van de zeegang, op zodanige wijze met één van beide in aanraking komt dat daardoor schade ontstaat.

De lier volgens de uitvinding is voorzien van een stelmechanisme en een wikkelspoel, waarbij het stelmechanisme looprollen omvat en waarbij het verbindingselement zich ten minste tijdens gebruik vanaf de wikkelspoel tussen de looprollen door uitstrekt. De loopwielen zijn voorzien van een aandrukmechanisme voor het via de looprollen uitoefenen van een wrijvingskracht op het verbindingselement, waarbij het aandrukmechanisme zodanig instelbaar is dat tijdens gebruik de spanning in het verbindingselement onafhankelijk is van de op de wikkelrol gewikkelde hoeveelheid verbindingselement.

Met de lier volgens de uitvinding kan tijdens gebruik op het verbindingselement een constante spanning worden aangebracht die vooraf kan worden ingesteld en eventueel tijdens gebruik kan worden aangepast, welke spanning onafhankelijk is van de lengte van het verbindingselement die op de wikkelrol is opgenomen. Met andere woorden, de spanning in het verbindingselement is onafhankelijk van de diameter van de wikkelrol met het daarop gewikkelde deel van het verbindingselement. Daardoor kan het aandrukmechanisme eenvoudig worden uitgevoerd, aangezien geen compensatie voor de diameter van de wikkelrol noodzakelijk is, en bovendien behoeft de wikkelspoel minder zwaar te worden uitgevoerd, aangezien de looprollen een relatief groot deel van de spanning in het verbindingselement opnemen.

Het koppelingssamenstel volgens de uitvinding omvat ten minste een verbindingselement dat eenzijdig kan worden verbonden met een sleper, en wordt gekenmerkt doordat het verbindingselement nabij een vrij einde is voorzien van een kogelsegmentvormig mannelijk deel, waarvan het convexe vlak is gericht naar het verbindingselement, welk mannelijk deel opneembaar is in een sleufvormig vrouwelijk deel dat vast met een te koppelen sleep verbindbaar is, waarbij de sleuf is voorzien van een eerste deel dat breder, en van een tweede deel dat smaller is dan de maximale breedte van het mannelijk deel en het vrouwelijk deel een holte afdekt, waarbij het mannelijk deel in een eerste stand vrij door het eerste deel van de sleuf in en uit de holte beweegbaar is, en in een tweede stand door de randen van de sleuf in de holte is opgesloten, één en ander zodanig dat het bevestigingselement zich in de tweede stand van het mannelijk deel door de sleuf heen uitstrekt en het mannelijk deel daarbij bij voorkeur in zekere mate binnen de holte roteerbaar is.

Het koppelingssamenstel volgens de uitvinding heeft het voordeel dat daarmee een koppeling eenvoudig tot stand kan worden gebracht door het inbrengen van het met het verbindingselement verbonden mannelijke deel in het vrouwelijke deel, zonder dat daarbij verdere handelingen noodzakelijk zijn voor het vastleggen van de verbinding. Daardoor leent dit koppelingssamenstel zich in het bijzonder voor gebruik bij het samenstel volgens de uitvinding, omdat met behulp van de mani- pulator eenvoudig het mannelijk deel in het vrouwelijk deel kan worden gedeponeerd. In samengestelde toestand heeft het convexe oppervlak van het mannelijk deel daarbij het voordeel dat het binnen de holte in het vrouwelijk deel enigszins kan roteren, zodat het verbindingselement zich steeds in hoofdzaak langs een gunstige trekrichting kan uitstrekken. Daardoor wordt schavielen van het verbindingselement lang de sleep grotendeels vermeden.

In nadere uitwerking van het koppelingssamenstel volgens de uitvinding zijn middelen opgenomen voor het op mechanische wijze vrijmaken van het mannelijk deel uit het vrouwelijk deel. Daardoor kan een tot stand gebrachte verbinding op eenvoudige, snelle en veilige wijze worden verbroken, zonder dat daarbij mensen in de buurt van het bevestigingselement hoeven te komen. In het bijzonder in geval van calamiteiten kan de verbinding bijvoorbeeld vanaf de sleper of de brug van de sleep direct worden verbroken, waardoor ongelukken kunnen worden verhinderd, en waarbij bovendien wordt voorkomen dat bijvoorbeeld de sleep hoeft af te remmen of tot stilstand hoeft te worden gebracht. Een verbinding die met behulp van een bijvoorbeeld van een uitdrukcilinder voorzien koppelingssamenstel volgens de uitvinding tot stand is gebracht kan bij relatief hoge snelheden en onder alle omstandigheden worden verbroken, zonder dat daarbij de veiligheid van de sleep of de sleper in gevaar wordt gebracht, en een dergelijke verbinding kan bovendien bij relatief hoge snelheden en onder alle omstandigheden tot stand worden gebracht.

De uitvinding heeft bovendien betrekking op een sleepboot en een afmeerinstallatie voor gebruik bij een werkwijze of een samenstel volgens de uitvinding.

Ter verduidelijking van de uitvinding zal een aantal uitvoeringsvoorbeelden, onder verwijzing naar de tekening, worden beschreven.

Fig. 1 toont in zij-aanzicht schematisch een samenstel volgens de uitvinding; fig. 2 toont in boven-aanzicht schematisch een alternatieve uitvoering van een samenstel volgens de uitvinding; fig.3 toont in vier opeenvolgende stappen een werkwijze volgens de uitvinding aan de hand van het afmeren van een schip langs een afmeerinstallatie; fig. 4 toont in gedeeltelijk doorgesneden zij-aanzicht schematisch een manipulator en een lier volgens de uitvinding, voorzien van een spannings-instelmechanisme; fig. 5 toont in vooraanzicht het vrouwelijk deel van een koppelingssamenstel volgens de uitvinding; fig. 6 toont in volgens de lijn VI - VI in fig. 5 doorgesneden bovenaanzicht een koppelingssamenstel volgens de uitvinding, in samengestelde toestand; fig. 7 toont in doorgesneden zij-aanzicht een alternatieve uitvoeringsvorm van een koppelingssamenstel volgens de uitvinding, voorzien van een uitdrukzuiger; en fig. 8 toont een vrouwelijk deel van een verdere alternatieve uitvoeringsvorm van een koppelingssamenstel volgens de uitvinding.

Fig. 1 toont een te verslepen schip 1 en een sleepboot 2. Het schip 1 is voorzien van een nabij de boeg 3 op een dek 4 daarvan aangebrachte bolder 5. De sleepboot is uitgerust met een manipulator 6 en een zich daarvan uitstrekkend verbindingselement 7, bijvoorbeeld een kabel, een ketting of een singel. Aan het van de sleepboot 2 afgekeerde einde is het verbindingselement 7 voorzien van een lus 8, die om de bolder 5 kan worden geslagen, ten einde een vaste verbinding tussen het schip 1 en de sleepboot 2 tot stand te brengen. Overigens kunnen ook andere samenwerkende, eventueel op zichzelf bekende koppelingssamenstellen worden' gebruikt, of een koppelingssamenstel volgens de uitvinding, zoals nog nader zal worden beschreven.

De manipulator 6 is voorzien van een lier 9 en een gelede arm 10, welke tezamen zijn geplaatst op een draaiplateau 11, waardoor rotatie van de manipulator om een zich in hoofdzaak haaks ten opzichte van het dek 12 van de sleepboot 2 uitstrekkende draaiingsas mogelijk is. De gelede arm 10 bestaat in de in fig. 1 weergegeven uitvoeringsvorm uit een zestal ten opzichte van elkaar scharnierende armdelen 13 a-f, en is aan het vrije einde voorzien van een grijper 14. Het zal duidelijk zijn dat ook meer of minder armdelen mogelijk zijn. Vanaf de lier 9 strekt het verbindingselement 7 zich langs of door de armdelen 13 a-f van de gelede arm 10 uit tot voorbij de grijper 14, zodanig dat ten minste de lus 8 buiten de manipulator 6 reikt. De manipulator kan direct worden bestuurd, bijvoorbeeld vanaf een controlepaneel 15 nabij de manipulator 6, maar wordt bij voorkeur op afstand bediend, bijvoorbeeld radiografisch vanuit de stuurhut 16 van de sleepboot 2 of vanaf het schip 1, of zelfs vanaf een kade, vanaf het water of vanuit de lucht. Afstandbediening van de manipulator biedt het voordeel dat een goed overzicht kan worden verkregen van de verschillende bewegingen van het schip 1, de sleepboot 2, de manipulator 6 en het verbindingselement 7, zonder dat daarbij gevaar voor ongelukken bestaat.

Met het in fig. 1 getoonde samenstel kan als volgt een verbinding tussen het schip 1 en de sleepboot 2 tot stand worden gebracht.

Het schip 1 wordt tot nabij de sleper 2 gevaren, of andersom de sleper tot nabij het schip, waarbij de gelede arm 6 is een compacte stand is opgeborgen. De gelede arm 10 wordt vervolgens in een althans gedeeltelijk gestrekte stand gebracht, zoals getoond in fig. 1, en het vrije einde wordt zodanig omhoog bewogen dat de grijper 14 zich boven het niveau van het dek 4 van het schip 1 bevindt. Het verbindingselement 7 is nagenoeg geheel op de lier 9 gewikkeld, zodanig dat slechts de lus 8 buiten de gelede arm 10 uitsteekt en door de grijper 14 is vastgenomen. De grijper 14 wordt daarna zodanig gemanipuleerd dat de lus 8 over de bolder 5 wordt geschoven en daaromheen wordt vastgelegd. Daarmee is de verbinding tot stand gebracht, zonder dat daarbij mensen aan boord van het schip 1 of van de sleepboot 2 op enigerlei wijze het verbindingselement 7 hebben aangeraakt of zelfs maar hebben hoeven te benaderen. Dit betekent dat deze werkwijze volgens de uitvinding de kans op ongelukken tijdens het leggen van verbindingen tussen een schip 1 en een sleepboot 2 tot een minimum beperkt, terwijl de verbinding bovendien met een minimum aan mensen snel en accuraat tot stand kan worden gebracht, bijvoorbeeld ook bij afwezigheid van mensen aan boord van het schip.

Wanneer de verbinding tot stand is gebracht wordt het verbindingselement 7 door de grijper 14 losgelaten, en worden de bewegingsmogelijkheden van de gelede arm 10 en het draaiplateau 11 vrijgegeven, zodanig dat het verbindingselement 7 strak kan worden getrokken en gehouden, uitsluitend met behulp van de lier 9. De sleepboot 2 kan daarbij zelfs enigszins wegvaren van het schip 1, terwijl het tegelijkertijd het verbindingselement 7 viert. De manipulator 6 zal de bewegingen van het verbindingselement 7 eenvoudig volgen, waardoor de belasting van de manipulator 6 tijdens het verslepen van het schip tot een minimum beperkt blijft, en schavielen van het verbindingselement 7 grotendeels wordt verhinderd.

Indien de verbinding tussen het schip 1 en de sleepboot 2 verbroken moet worden, bijvoorbeeld omdat het schip op de plaats van bestemming is gebracht of vanwege calamiteiten, dan kan een omgekeerde werkwijze worden toegepast. De gelede arm 10 wordt zodanig gemanoeuvreerd dat de grijper 14 de lus 8 weer kan vastgrijpen. Vervolgens kan met behulp van de manipulator 6 de lus 8 van de bolder 5 worden genomen en is de verbinding verbroken. De gelede arm 10 wordt vervolgens teruggetrokken en de sleepboot 2 kan zich verwijderen van het schip 1. Doordat de lus 8 voorafgaand, tijdens en na het leggen en verbreken van de verbinding steeds door de manipulator 6 wordt gestuurd wordt verhinderd dat het verbindingselement zich op enig moment los in het water bevindt, waardoor wordt vermeden dat het verbindingselement in een schroef van het schip 1 of de sleepboot 2 verstrikt kan raken, of anderszins de bewegingen daarvan kan hinderen. Zelfs indien het verbindingselement onverhoopt dient te worden gekapt in geval van een calamiteit kan eenvoudig worden verhinderd dat het los in het water terecht komt. Bovendien wordt daarmee verhinderd dat het verbindingselement in de knoop raakt.

Tijdens het tot stand brengen of verbreken van de verbinding hoeven de beide schepen niet tot stilstand gebracht te worden. Zelfs bij relatief hoge snelheden (bijv. 12 knopen) kan met behulp van de manipulator 6 de verbinding veilig en snel tot stand worden gebracht of verbroken. Dit heeft het belangrijke voordeel dat daardoor weinig tijd en energie verloren gaan, en dat bovendien de kans op ongelukken tot een minimum wordt beperkt.

In de tekening zijn uitvoeringen van de manipulator weergegeven waarbij het verbindingselement 7 zich door of langs de manipulator 6 uitstrekt en telkens op een met de manipulator verbonden lier 9 wordt gewikkeld of daarvan wordt afgenomen. Het is echter evenwel mogelijk met behulp van de manipulator een verbindingselement op te nemen dat vrij op het dek van een sleepboot of op een dek van een schip ligt. Het is zelfs mogelijk een dergelijk verbindingselement vanaf een afmeerinstallatie zoals bijvoorbeeld een kade op te nemen. Het verbindingselement wordt eenvoudig met behulp van de grijper 14 opgenomen en met het aldus opgenomen verbindingselement kan dan op de bovenbeschreven wijze een verbinding tussen een sleepboot of een kade en een schip tot stand worden gebracht. Dit heeft het voordeel dat met slechts één met een manipulator uitgeruste sleepboot 2 verbindingen kunnen worden gelegd tussen een schip en verschillende conventioneel uitgeruste sleepboten of een kade. Vanaf een met een manipulator volgens de uitvinding uitgerust schip kan eveneens een dergelijke verbinding worden gelegd.

Fign. 2 en 3 tonen een afmeerinstallatie in de vorm van een kade 115, voorzien van ten opzichte van de kade beweegbaar opgestelde manipulatoren 106. De manipulator 106, zoals getoond in fig. 4 is evenals de in fig. 1 getoonde uitvoeringsvorm voorzien van een draaiplateau 111, een lier 109, een gelede arm 110 en een grijper 114. De manipulator 106 is opgesteld op een verrijdbaar onderstel 116, dat in de tekening sterk vereenvoudigd is weergegeven. De gelede arm bestaat uit een aantal telescopisch ten opzichte van elkaar verstelbare armdelen 113, waarbij het onderste armdeel 113a verzwenkbaar is verbonden met een voetdeel 117. Een grijperarm 118 is met één einde verzwenkbaar verbonden met het bovenste armdeel 113e en aan het andere einde met de verzwenkbare grijper 114. Vanaf de lier 109 strekt het verbindingselement 107, dat bij voorkeur bestaat uit een vlakke singel, zich via een aandrukmecha-nisme 119 uit door de gelede arm 110 en de grijper 114. Aan het vrije einde is de singel 107 voorzien van een vast daarmee verbonden mannelijk koppelingsdeel 120. Het aandrukmechanisme 119 en het koppelingsdeel 120 worden nog nader toegelicht.

Fig. 3 toont in een viertal stappen een werkwijze volgens de uitvinding voor het afmeren van een schip 101 langs een afmeerinstallatie, zoals een kade 115, met behulp van manipulatoren 105.

Het schip 101 wordt bij voorkeur op eigen kracht tot nabij de kade 115 gemanoeuvreerd, ten minste zodanig dat het schip 101 zich binnen de reikwijdte van de manipulatoren 106 bevindt, en wordt daar tot stilstand gebracht. De reikwijdte van de manipulatoren 106 kan bijvoorbeeld meer dan 15 m bedragen. De gelede arm 110 wordt vervolgens uitgeschoven, terwijl het koppelingsdeel 120 met behulp van de grijper 114 in een gewenste positie wordt gebracht en gehouden. Het schip 101 is op geschikte posities voorzien van vrouwelijke koppelingsdelen 121, die nog nader worden toegelicht. Met behulp van de manipulator 106 wordt het mannelijk koppelingsdeel 120 vast met het vrouwelijk koppelingsdeel 121 verbonden, waarna de gelede arm 110 weer wordt ingetrokken, en de bewegingsgraden van de manipulator 106 worden vrijgegeven. Door opwikkelen van de singel 107 op de lier 109 wordt daarna het schip 101 naar de kant getrokken.

Aangezien ten minste twee manipulatoren 106 tegelijkertijd worden gebruikt kan het schip 101 met zijn langsas L evenwijdig aan de kade 115 recht naar de kade 115 worden getrokken, waardoor en bijzonder gunstige trekrichting wordt verkregen. Ten einde te verhinderen dat het schip 101 onbedoeld in aanraking komt met de kade 115 kan het schip 101 aan de van de kade 115 afgekeerde zijde worden verbonden met één of meer sleepboten 102, zoals getoond in fig. 2, die het schip 101 kunnen tegenhouden. Uiteraard kunnen deze sleepboten 102 zijn voorzien van manipulatoren die overeenkomen met de op de kade 115 geplaatste manipulatoren 106, maar de sleepboten kunnen bijvoorbeeld ook zijn uitgevoerd als de sleepboot 2 als getoond in fig. 1. Met de in fig. 3 getoonde werkwijze kan op bijzonder veilige wijze een schip 101 snel en accuraat worden afgemeerd, waarbij relatief eenvoudige, dunne en lichte kettingen, singels en kabels kunnen worden gebruikt, aangezien de trekrichting bijzonder gunstig is.

Het aandrukmechanisme 119 heeft als doel het opnemen van een groot deel van de op de singel 107 uitgeoefende krachten, het geleiden van de singel 107 en het instellen van een constante spanning in de singel 107. In het in fig. 4 schematisch getoonde uitvoeringsvoorbeeld omvat het aandrukmechanisme een aantal looprollen 122 waar de singel 107 tussendoor wordt geleid. De stand van de looprollen 122 is daarbij zodanig gekozen dat daardoor een instelbare wrijvingskracht op de singel wordt uitgeoefend. Deze wrijvingskracht kan met behulp van het stelmechanisme 126 worden ingesteld, doordat de looprollen 122 daardoor dichter naar elkaar toe of juist verder van elkaar af worden gebracht.

Bij de gebruikelijk toegepaste lieren en dergelijke opwikkelinrichtingen strekt het verbindingselement zich rechtstreeks vanaf de opwikkeltrommel uit in de richting van het te verslepen of af te meren schip. De volledige spankracht die op het verbindingselement wordt uitgeoefend wordt daarbij direct op die opwikkeltrommel overgebracht, hetgeen tot gevolg heeft dat deze bijzonder robuust dient te worden uitgevoerd. Bovendien is de op de trommelas uitgeoefende kracht sterk afhankelijk van de diameter van de trommel en de hoeveelheid op de trommel gewikkeld verbindingselement. Naar mate het op de trommel gewikkeld verbindingselement een grotere laagdikte geeft, wordt het moment dat op de trommel wordt uitgeoefend groter. Dit heeft afgezien van een sterk toenemende belasting van de lier bovendien als nadeel dat ingewikkelde constructies noodzakelijk zijn voor het in stand houden van een constante spanning in het verbindingselement. Derhalve worden de opwik-keltrommels van de gebruikelijk toegepaste lieren breed en relatief dik uitgevoerd, en wordt het verbindingselement in lagen opgewikkeld, waarbij elke laag uit meerdere naast elkaar gelegen wikkelingen verbindingselement bestaat. Dit heeft het bijkomende nadeel dat bij het opwikkelen van het verbindingselement speciale maatregelen genomen dienen te worden om het verbindingselement netjes te wikkelen, en dat bij het afwikkelen van het verbindingselement de trekrichting telkens veranderd en bovendien de kans op schavielen van het verbindingselement aanzienlijk wordt vergroot.

Bij de lier 109 volgens de uitvinding wordt het grootste deel van de spankracht in singel 107 opgenomen door de looprollen 122. De opwikkelrol 123 van de lier 109 dient enkel voor het opwikkelen en afgeven van de singel 107, en is opgebouwd uit een dunne as 124, voorzien van twee evenwijdige zijflenzen 125 die op een onderlinge afstand zijn aangebracht die overeenkomt met de breedte van de op te wikkelen singel 107. Bij het opwikkelen van de singel 107 wordt derhalve tussen de zijflenzen een aantal lagen gevormd die elk uit slechts één baan singel 107 bestaan. Door tussenkomst van de looprollen 122 heeft de dikte van de opgewikkelde hoeveelheid singel 107 geen invloed op de belasting van de lier. De kleine breedte van de opwikkelrol 123 heeft het voordeel dat de lier eenvoudig te plaatsen is en bovendien dat de singel zich vanaf de bovenzijde gezien altijd onder dezelfde hoek vanaf de wikkel-rol uitstrekt. Daardoor wordt schavielen van de singel op eenvoudige wijze verhinderd.

Het aandrukmechanisme 119 is in het voorgaande beschreven als een mechanisme dat een aantal looprollen 122 en een stelmechanisme 126 omvat. Binnen het raam van de uitvinding zijn echter ook andere varianten mogelijk voor het instellen van deze spanning, zoals bijvoorbeeld wrijvingsblokken of, bij gebruik van een ketting als verbindingselement, geremde kettingtandwielen. Bovendien kunnen de looprollen anders zijn geplaatst en kan een ander aantal looprollen worden toegepast met het zelfde effect.

Bij de in fig. 4 weergegeven uitvoeringsvariant bewegen de looprollen mee met het onderste armdeel 113a van de gelede arm 110. Daardoor wordt er op eenvoudige wijze voor gezorgd dat de singel 107 zich altijd door de gelede arm 110 uitstrekt, ongeacht de hoek die het onderste armdeel 113a maakt met het voetdeel 117 en de opwikkelrol 123, zodat schavielen van de singel 107 en ongewenste belasting van de gelede arm 110 wordt verhinderd.

In de in fig. 4 weergegeven uitvoeringsvorm van de manipulator 106 kan de grijper een gebied bestrijken dat ligt binnen een bolsegment dat wordt bepaald door de rotatiehoek van het plateau 111 (bijv. 360°), de lengte van de volledig gestrekte gelede arm 110 (bijv. 20 m), de maximale hoek die het onderste armdeel 113a met het voetdeel 117 kan maken (bijv. tussen 100° omhoog en 60° omlaag) en de hoeken die de grijperarm 118 met het bovenste armdeel 113e, en de grijper 114 met de grijperarm 118 kunnen insluiten (bijv. ± 100° in het horizontale en ± 100° in het verticale vlak).

Bij het afmeren en verslepen van schepen ligt het dek 4 van het schip 1, 101 veelal aanzienlijk hoger dan het dek 12 van de sleepboot 2, 102 of dan de kade 115 of vergelijkbare afmeerinstallatie. Afgezien van de gebruikelijke problemen die bestaan bij het aan boord brengen van het verbindingselement heeft dit bij het bekende gebruik van verbindingselementen tot gevolg dat niet alleen in horizontale richting maar met name ook in verticale richting een bijzonder onvoordelige trekrichting ontstaat. Daardoor wordt het verbindingselement zwaarder belast dan in principe noodzakelijk zou zijn voor het verslepen van het schip, maar wordt bovendien tijdens het trekken de sleepboot, gezien zijn ten opzichte van het schip relatief geringe gewicht, gedeeltelijk uit het water getrokken, waardoor niet zonder meer optimaal gebruik kan worden gemaakt van het volledige trekvermogen van de sleepboot.

Bij het samenstel volgens de uitvinding is het schip 101, zoals duidelijk blijkt uit fig. 3, op afstand onder het dek voorzien van een rij vrouwelijke koppelingsdelen 121. Deze koppelingsdelen 121 zijn in het algemeen niet vanaf het dek zonder hulpmiddelen te bereiken, waardoor de kans op ongelukken bij het bevestigen en losnemen van de verbindingselementen 107 sterk wordt verminderd. De vrouwelijke koppelingsdelen 121 zijn laag, en bij voorkeur nabij de waterlijn van het schip 101 aangebracht, verzonken in de scheepshuid 127, waardoor beschadiging daarvan wordt voorkomen. Bovendien zijn de vrouwelijke koppelingsdelen 121 rondom het schip 101 aangebracht, zodat op geschikte posities verbindingselementen 107 kunnen worden gekoppeld. Bij zeer grote schepen en dergelijke zich op of in het water bevindende objecten met een relatief grote hoogte, en bij schepen met een relatief groot verschil in diepgang in geladen en ongeladen toestand is het voordelig het schip te voorzien van meerdere rijen boven elkaar geplaatste vrouwelijke koppelingsdelen.

Een eenvoudig rekenvoorbeeld leert dat, indien de sleepboot op gelijke afstand van het schip ligt als het hoogte verschil tussen het dek 12 van de sleepboot 2 en het dek 4 van het schip 1 (bijv. beide 12 m) de spanning in een aan de beide dekken bevestigd verbindingselement, dat zich derhalve onder een in het verticale vlak gelegen hoek van ongeveer 45° uitstrekt ten minste 1.4 keer zo groot is als in een verbindingselement dat zich in ongeveer horizontale richting uitstrekt, zoals getoond in fig. 3. Bij een dichter bij het schip 1 gelegen sleepboot, of indien het schip dicht tegen een kade wordt afgemeerd wordt dit verschil enkel groter. Het samenstel volgens de uitvinding maakt een bevestiging waarbij het verbindingselement zich nagenoeg horizontaal uitstrekt eenvoudig mogelijk, in het bijzonder bij gebruik van het koppelings-samenstel volgens de uitvinding, zoals in het bijzonder getoond in de fig. 5-8.

Fig. 5 toont in vooraanzicht het vrouwelijk koppe-lingsdeel 121, en fig. 6 toont in doorgesneden bovenaanzicht het vrouwelijk en mannelijk koppelingsdeel 121, 120 in gekoppelde toestand. Het mannelijk koppelingsdeel 120 bestaat uit een vast met een einde van het verbindingselement 107 verbonden kogelsegmentvormig deel 128, waarbij het convexe buitenoppervlak 129 in de richting van het verbindingselement 107 is gekeerd. Het verbindingselement kan in principe elk soort verbindingselement zijn. Het vrouwelijk koppelingsdeel 121 omvat een sleuf 130, welke sleuf is voorzien van een eerste sleuf- deel 131 dat breder is dan de maximale breedte van het mannelijk deel 120, en een tweede sleufdeel 132 dat smaller is dan die maximale breedte. Het eerste sleufdeel 131 sluit vloeiend aan op de bovenzijde van het tweede sleufdeel 132. Het vrouwelijk deel 121 omvat voorts een zich achter de sleuf uitstrekkende holte 133 met zodanige afmetingen dat het mannelijk deel 120 daarin vrijliggend opneembaar is.

Het mannelijk deel 120 is in de in de tekening getoonde uitvoeringsvorm opgebouwd uit een hol boldeel 134, dat is voorzien van een centrale opening 135. Het verbindingselement 107 strekt zich uit door de opening, waarbij vanaf de concave zijde van het boldeel 134 een pendeel 136 met een centrale boring over het einde van het verbindingselement 107 is aangebracht. Het pendeel heeft een afgeknot kegelvormig deel 137 dat klemmend opneembaar is in de centrale opening 135, en een zich vanaf het brede einde van het afgeknot kegelvormige deel uitstrekkende flens 138 die kan aanliggen tegen de concave binnenzijde van het boldeel 134. Het pendeel kan op velerlei wijzen met het verbindingselement 107 zijn verbonden, zoals bijvoorbeeld lassen, persen of lijmen, of kan met behulp van het pendeel 136 in de centrale opening 135 zijn geklemd. Het boldeel 134 is bij voorkeur groter dan een halve bol.

Het vrouwelijk deel 121 is in de in de fig. 5, 6 en 7 getoonde uitvoeringsvormen opgebouwd uit een doosvormig schaaldeel 139, dat met de open zijde bij voorkeur tegen de binnenzijde van een scheepswand 127 is gemonteerd. Het schaaldeel 139 is afgedekt met een plaatdeel 140 dat ongeveer in het zelfde vlak ligt als de scheepswand 127 of daarvan een deel is. Daardoor steekt het vrouwelijk deel niet buiten het schip uit, zodat de kans op beschadigingen tot een minimum is beperkt. In het plaatdeel 140 is de sleuf 130 gevormd. De randen van de sleuf 130 worden gevormd door tegen de binnenzijde van het plaatdeel 140 gelaste anti-schaviel/knikbuis 141, waarvan het gebogen buitenoppervlak 142 een vloeiend verlopend aan-ligvlak vormt voor het verbindingselement 107. Vanaf de anti-schaviel/knikbuis 141 strekt zich binnenwaarts hellend een zoekerkraag 143 uit, die aan de van de anti-schaviel/knikbuis 141 afgekeerde zijde aansluit op een eveneens rondlopende aanligbuis 144, die in hoofdzaak evenwijdig loopt aan de anti-schaviel/knikbuis 141. De holte 133 die is ingesloten tussen de aanligbuis 144 en de achterwand 145 van het doosvormige schaaldeel 139 is zodanig van afmeting dat het mannelijk deel 120 daarin vrij van de wanden en de aanligrand ten minste in langsrichting van de sleuf kan bewegen en kan roteren.

Het koppelingssamenstel volgens de uitvinding kan als volgt worden gebruikt.

Het mannelijk deel 120 wordt via het eerste (bovenste) sleufdeel 131 in de holte 133 gebracht, waarbij het verbindingselement 107 zich tot buiten de sleuf 130 uitstrekt. Vervolgens wordt het mannelijk deel 120 omlaag bewogen, zodanig dat het zich achter het tweede sleufdeel 132 bevindt en het verbindingselement 107 zich door het tweede sleufdeel 132 uitstrekt. Het convexe oppervlak 129 van het boldeel 134 ligt daarbij aan tegen de van de buitenzijde van het schip 1 afgekeerde zijde van de aanligbuis 144. Wanneer op het verbindingselement 107 een trekkracht wordt uitgeoefend in de van het mannelijk deel 120 afgekeerde richting, wordt deze kracht op de aanligbuis 144 overgebracht, en daarmee op het schip 101, waardoor via het verbindingselement 107 en het koppelingssamenstel het schip 101 bijvoorbeeld kan worden versleept of afgemeerd. Doordat het smalle tweede sleufdeel 132 zich aan de onderzijde bevindt wordt het mannelijk deel 120 door de zwaartekracht in de koppelstand gehouden.

Wanneer op het zich buiten het schip uitstrekkende deel van het verbindingselement 107 een kracht wordt uitgeoefend in in scheepsrichting gezien voor-, achter- of neerwaartse richting dan wordt het verbindingselement afgebogen langs het gebogen oppervlak 142 van de anti-schaviel/knikbuis 141, waardoor beschadiging van het verbindingselement 107 althans nagenoeg wordt verhinderd. Het convexe oppervlak 129 van het boldeel 134 maakt daarbij een geringe rotatie van het mannelijk deel 120 binnen het vrouwelijk deel 121 mogelijk, waardoor knikken van het verbindingselement 107 ten minste nabij het boldeel 134 wordt verhinderd, aangezien het nabij het boldeel 134 gelegen deel van het verbindingselement zich altijd evenwijdig aan de hartlijn H van de centrale opening 135 van het boldeel 134 zal uitstrekken, eventueel evenwijdig aan de zoekerkraag 143.

Bij het verbreken van de verbinding tussen het mannelijk deel 120 en het vrouwelijk deel 121, en daarmee tussen het schip 101 en het verbindingselement 107 wordt het mannelijk deel 120 evenwijdig aan de langsrichting van de sleuf 130 omhoog bewogen, zover totdat het mannelijk deel 120 via het eerste sleufdeel 131 uit de holte 133 kan worden getrokken.

Indien de verbinding zonder haast kan worden verbroken dan kan het mannelijk deel 120 eenvoudig worden vastgegrepen, bijvoorbeeld met de grijper 14, 114 van een manipulator 6, 106, of eventueel met de hand, en vervolgens in de holte 133 omhoog worden getild. Indien de verbinding echter onverwijld verbroken dient te worden, of het vrouwelijk deel 121 zich bevindt op een positie die niet eenvoudig te bereiken is, dan biedt het bijzondere voordelen indien het vrouwelijk deel 121 is uitgevoerd als een "actief" koppelpunt, bijvoorbeeld zoals weergegeven in fig. 7. Een "actief" koppelpunt betekent dat het mannelijk deel 120 op mechanische wijze uit het vrouwelijk deel 121 kan worden vrijgemaakt, zonder dat het mannelijk deel 120 of het verbindingselement 107 daartoe vanaf buiten de holte 133 behoeft te worden aangevat.

Het vrouwelijk deel 121, zoals getoond in fig. 7, omvat een deels binnen de holte reikende, hydraulische uitdruk-zuiger 146. In een eerste, teruggetrokken stand bevindt de bovenzijde 147 van de uitdrukzuiger 146 zich onder het tweede sleufdeel 132, zodanig dat het boldeel 134, aanliggend tegen die bovenzijde 147, achter het tweede sleufdeel 132 kan zijn opgenomen. Indien het mannelijk deel 120 uit het vrouwelijk deel 121 moet worden vrijgegeven dan wordt de uitdrukzuiger 146 bekrachtigd, waardoor de bovenzijde 147 met het daarop liggende boldeel 134 langs de sleuf 130 omhoog wordt gedrukt totdat het boldeel 134 achter het eerste sleufdeel 131 ligt en daar doorheen kan worden getrokken uit de holte 133. De uitdrukzuiger is op afstand bedienbaar, bij voorkeur vanaf zowel de sleepboot 102 of de kade 115 als vanaf het schip 101, waardoor het zowel voor de gebruiker van de sleepboot 102 of kade 115 als voor de gebruiker van het schip 101 mogelijk is in geval van nood, of op willekeurig welk ander moment de koppeling te verbreken. Een "actief" koppelingspunt maakt bovendien het verbreken van een verbinding tussen varende schepen bijzonder eenvoudig en veilig mogelijk.

Met behulp van het koppelingssamenstel volgens de uitvinding, zoals getoond in de fign. 5-7, en een manipulator volgens de uitvinding kan als volgt een koppeling tot stand worden gebracht.

Het mannelijk deel 120 wordt met behulp van de grijper 14, 114 van een manipulator 6, 106 vastgegrepen en tot nabij een scheepswand 127 gebracht, bij voorkeur boven een vrouwelijk deel 121. Vervolgens wordt de grijper langs de scheepswand in de richting van het vrouwelijk deel bewogen. Zodra het mannelijk deel langs de anti-schaviel/knikbuis 141 komt zal het boldeel 134 door de zoekerkraag 143 in de holte achter de sleuf 130 worden geleid, waarna door een verder omlaag bewegen van de grijper het boldeel 134 achter het tweede sleufdeel 132 zal worden opgenomen en de verbinding tot stand is gebracht. Het mannelijk deel kan vervolgens worden losgelaten, waarna de grijper kan worden weggetrokken. Deze werkwijze voor het tot stand brengen van de verbinding heeft het voordeel dat de verbinding onder nagenoeg alle omstandigheden eenvoudig kan worden gevormd, met name omdat de relatieve bewegingen van de grijper ten opzichte van het schip daarbij tot een minimum worden beperkt.

Bij onverhoedse bewegingen van het schip ten opzichte van de afmeerinstallatie 115 of de sleepboot 2, 102, en met name ten opzichte van de manipulator 6, 106 bestaat het gevaar dat de manipulator 6, 106, en met name de grijper 14, 114 onzacht en ongewenst in aanraking komt het schip, waardoor kans op beschadiging van zowel het schip als de manipulator ontstaat. In een bijzonder voordelige uitvoeringsvorm van de manipulator is deze daarom voorzien van overdrukbeveiligingen die er voor zorgen dat bij overschrijding van bepaalde, even- tueel instelbare krachten uitgeoefend op de manipulator de bewegingsmogelijkheden van de manipulator ten minste gedeeltelijk worden vrijgegeven. Daardoor kan de manipulator geen grotere krachten op het schip (of op andere voorwerpen of op personen) uitoefenen dan die ingestelde krachten, zodat beschadigingen worden verhinderd. Aangezien met de manipulator geen trek- of anderssoortige krachten op het bevestigings-element worden uitgeoefend vormen deze overdrukbeveiligingen geen beperking voor het sleepvermogen van de sleepboot of de afmeerinstallatie.

In fig. 8 is een alternatieve uitvoeringsvorm van het vrouwelijk koppelingsdeel 221 weergegeven, in het bijzonder geschikt voor montage aan dek van een schip. In deze uitvoeringsvorm is de sleuf 230 aan de bovenzijde open uitgevoerd, waarbij de sleuf 230 in hoofdzaak een breedte heeft die kleiner is dan de maximale breedte van het mannelijk deel 120. Ook deze alternatieve uitvoeringsvorm van het vrouwelijk deel 221 omvat op vergelijkbare wijze een anti-schaviel/knikbuis 241, en zoekerkraag 243 en een aanligbuis 244, die alle aan de onderzijde zijn verbonden met een voetplaat 250, welke voetplaat 250 met het dek 204 van een schip is verbonden. Op enige afstand achter de aanligbuis 244 is een aanligrand 251 op de bovenzijde van de voetplaat 250 gemonteerd, welke aanligrand 251 zich over een substantieel deel van de breedte van de voetplaat 250 uitstrekt. Overigens is het vrouwelijk deel 221 geheel open geconstrueerd.

Tijdens gebruik van de in fig. 8 getoonde uitvoeringsvorm van het koppelingssamenstel kan het mannelijk deel 120 eenvoudig boven het vrouwelijk deel 221 worden gebracht en vervolgens omlaag bewogen, zodanig dat het boldeel 134 zich achter de aanligbuis 244 bevindt en het verbindingselement 107 zich door de sleuf 230 heen uitstrekt. Het boldeel 134 kan daarbij met de achterzijde aanliggen tegen de aanligrand 251, waardoor beweging van het boldeel 134 in de van de aanligbuis 244 afgekeerde richting wordt verhinderd.

Ten einde de aldus gevormde verbinding te verbreken kan het mannelijk deel 120 eenvoudig omhoog achter de sleuf worden wegbewogen. Bovendien kan een dergelijk vrouwelijk deel eenvoudig als "actief" koppelingspunt worden uitgevoerd. Daartoe kan een uitdrukcilinder worden toegepast zoals getoond in fig. 7, maar daarnaast kan het vrouwelijk deel ook kantelbaar worden opgesteld. De sleuf 230 is daarbij in de richting van het verbindingselement kantelbaar met het dek 204 verbonden, waardoor de sleuf 230 in een nagenoeg horizontaal vlak, evenwijdig aan het dek 204 daarbuiten uitstekend, of verder kan worden gekanteld. Het mannelijk deel 120 kan dan vervolgens langs de aanligbuis 244 ongeveer horizontaal worden weggetrokken .

Ten einde het koppelen van het vrouwelijk deel 121, 221 en het mannelijk deel 120 op voordelige wijze te vereenvoudigen is de manipulator 6, 106 voorzien van positionerings-middelen 150 (fig. 3A) die kunnen samenwerken met manipulator— richtmiddelen 151 die nabij een vrouwelijk deel 121 zijn aangebracht. Met behulp van de positioneringsmiddelen 150, zoals bijvoorbeeld een signaal bron en ontvanger, en de manipulator-richtmiddelen 151, zoals bijvoorbeeld een signaal reflector, kan de grijper onafhankelijk van de bewegingen van de sleper ten opzichte van de sleep worden gepositioneerd ten opzichte van het vrouwelijk deel 121, waarbij de bewegingen voor het koppelen bij voorkeur via een besturingsprogramma worden uitgevoerd. Op dergelijke wijze kan het koppelen van het koppe-lingssamenstel, en daarmee het tot stand brengen van een verbinding tussen bijvoorbeeld een sleepboot of een kade en een schip grotendeels of zelfs geheel automatisch worden uitgevoerd. Het is overigens uiteraard ook mogelijk de positiane-rings- en manipulatorrichtmiddelen op andere wijze uit te voeren, zoals bijvoorbeeld een nabij het vrouwelijk deel geplaatste zender en een op de manipulator bevestigde ontvanger, of door bijvoorbeeld gebruik te maken van positionerings— coördinaten of van patroonherkenning.

De uitvinding is geenszins beperkt tot de in de beschrijving en de tekening weergegeven uitvoeringsvoorbeelden. Zo kunnen andere manipulatoren worden toegepast, met meer of minder bewegingsmogelijkheden, en kan met de manipulator vol- gens de uitvinding tevens bijvoorbeeld een koppelingsstang of een koppelhaak worden gemanipuleerd. Voorts kan de lier bijvoorbeeld zijn ingericht voor het opnemen van bijvoorbeeld twee of drie wikkelingen per laag, waardoor een grotere lengte singel op een wikkelrol met een relatief kleine doorsnede kan worden gewikkeld, terwijl toch de genoemde voordelen grotendeels worden behouden. Bij het koppelingssamenstel volgens de uitvinding kan het mannelijk deel op andere wijze zijn verbonden met het verbindingselement, en kan het vrouwelijk deel anders van vorm zijn. Binnen een samenstel volgens de uitvinding kan een sleepboot zijn voorzien van een andere manipulator of kan het schip daarmee zijn uitgerust, en kan een af-meerinstallatie zijn voorzien van vrouwelijke koppelingsdelen.

Met een samenstel en een werkwijze volgens de uitvinding wordt bereikt dat met een minimum aan menselijke inspanning op een snelle, accurate, veilige en economische wijze een goede verbinding tussen een sleep en een sleper tot stand kan worden gebracht.

Claims (34)

1. Werkwijze voor het in de sleepvaart manipuleren van een verbindingselement, waarbij ten minste een vrij einde van ten minste één verbindingselement tussen een sleper te noemen object, zoals bijvoorbeeld een sleepboot of afmeerinstallatie, en een sleep te noemen te slepen object, zoals bijvoorbeeld een zeeschip of off-shore installatie, wordt bewogen en aan de sleep wordt bevestigd of daarvan wordt losgenomen, met het kenmerk, dat het verbindingselement vanaf de sleper met een manipulator wordt vastgegrepen en zodanig wordt gemanipuleerd dat ten minste het tussen de sleper en de sleep bewegen van het vrije einde door de manipulator gestuurd wordt uitgevoerd.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het bevestigen van het verbindingselement door de manipulator wordt gestuurd.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat het losnemen van het verbindingselement door de manipulator wordt gestuurd.

4. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de manipulator op afstand wordt bediend.

5. Werkwijze volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de manipulator radiografisch wordt bediend.

6. Werkwijze volgens één der conclusies 2-5, met het kenmerk, dat het bevestigingselement op een door mensen vanaf een dek van de sleep niet zonder hulpmiddelen te bereiken positie aan de sleep wordt bevestigd.

7. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het verbindingselement nabij de waterlijn van de sleep wordt bevestigd, bij voorkeur op ongeveer gelijke hoogte met de sleper.

8. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het bevestigingselement met behulp van een manipulator tot nabij een wand van de sleep wordt gebracht, waarbij een deel van de manipulator of het bevestigingselement in aanraking wordt gebracht met de wand, waarna het contact makende deel langs de wand tot nabij een bevestigingspunt op de sleep wordt geleid, zodanig dat een deel van het bevestigingsmiddel daarin of daarom kan worden opgenomen.

9. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat een manipulator op een afmeerinstallatie op een geschikte plaats wordt aangebracht en het verbindingselement aan de sleep wordt gekoppeld, waarna met behulp van de manipulator de sleep dichter naar de afmeerinstallatie wordt getrokken, en daaraan vervolgens wordt vastgelegd.

10. Samenstel van een sleper te noemen object, zoals bijvoorbeeld een sleepboot of afmeerinstallatie, een sleep te noemen te slepen object, zoals bijvoorbeeld een zeeschip of off-shore installatie, en een verbindingselement dat is ingericht voor het vormen van een vaste verbinding tussen de sleper en de sleep, met het kenmerk, dat het samenstel een manipulator omvat die is voorzien van een grijperelement waarmee het bevestigingselement kan worden aangegrepen en tussen de sleper en een nabij gelegen sleep kan worden bewogen, één en ander zodanig dat door manipulatie van het verbindingselement met behulp van de manipulator met het verbindingselement een vaste verbinding tussen de sleper en de sleep kan worden verkregen.

11. Samenstel volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat de manipulator en het grijperelement zijn ingericht voor het zodanig manipuleren van het verbindingselement dat een koppeling tussen het verbindingselement en de sleep zonder ingrijpen van mensen, anders dan voor het besturen van de manipulator tot stand kan worden gebracht.

12. Samenstel volgens conclusie 10 of 11, met het kenmerk, dat de manipulator en het grijperelement zijn ingericht voor het zodanig manipuleren van het verbindingselement dat een koppeling tussen het verbindingselement en de sleep zonder ingrijpen van mensen, anders dan voor het besturen van de manipulator kan worden verbroken.

13. Manipulator voor gebruik bij een samenstel volgens één der conclusies 10 - 12, met het kenmerk, dat de manipulator een meerledige arm omvat.

14. Manipulator voor gebruik bij een samenstel volgens één der conclusies 10 - 13, met het kenmerk, dat de manipulator ten minste een aantal ten opzichte van elkaar telescopisch beweegbare delen omvat.

15. Manipulator volgens conclusies 13 of 14, met het kenmerk, dat de manipulator is opgesteld op een bij voorkeur in hoofdzaak verticale draaiingsas.

16. Manipulator volgens één der conclusies 13 - 15, met het kenmerk, dat de manipulator is voorzien van overdrukbeveili-gingen, ingericht voor het althans gedeeltelijk vrijgeven van ten minste een deel van de vrijheidsgraden van de manipulator bij overschrijding van een vooraf bepaalde maximaal op het grijperelement uit te oefenen kracht.

17. Manipulator volgens één der conclusies 13 - 16, met het kenmerk, dat het verbindingselement zich ten minste tijdens gebruik door de manipulator uitstrekt.

18. Manipulator volgens één der conclusies 15 - 17, met het kenmerk, dat een opwikkelinrichting vast met de manipulator is verbonden, zodanig dat de opwikkelinrichting de bewegingen van de manipulator rond de draaiingsas volgt.

19. Samenstel volgens één der conclusies 10 - 12, met het kenmerk, dat de manipulator is voorzien van positioneringsmid-delen voor het onafhankelijk van de bewegingen van de sleper ten opzichte van de sleep positioneren van het grijperelement, welke middelen zijn ingericht voor samenwerking met manipula-tor-richtmiddelen die op de sleep zijn aangebracht.

20. Samenstel volgens conclusie 19, met het kenmerk, dat de positioneringsmiddelen een signaalbron en bijbehorende ont-vangstmiddelen omvatten, terwijl de manipulator-richtmiddelen reflectiemiddelen omvatten voor het tijdens bedrijf gericht reflecteren van de door de signaalbron uitgezonden straling, één en ander zodanig dat de grijper op basis van een uitgezonden en terugontvangen signaal automatisch tot bij een bevestigingspunt op de sleep kan worden gebracht.

21. Samenstel volgens conclusies 10, met het kenmerk, dat het verbindingselement een flexibel deel omvat en het samenstel is voorzien van een lier die kan samenwerken met het grijperelement van de manipulator, waarbij de lier is ingericht voor het opnemen en afgeven van het flexibele deel van het verbindingselement.

22. Lier voor gebruik in een samenstel volgens conclusie 21, met het kenmerk, dat de lier is voorzien van een stelmecha-nisme voor het tijdens gebruik van het verbindingselement in stand houden van een constante spanning in het verbindingselement, waarbij de spanning instelbaar is.

23. Lier volgens conclusie 22, met het kenmerk, dat de lier is voorzien van een wikkelspoel en een aantal looprollen, waarbij het verbindingselement zich ten minste tijdens gebruik vanaf de wikkelspoel tussen de looprollen door uitstrekt.

24. Lier volgens conclusie 22 en 23, met het kenmerk, dat het stelmechanisme de looprollen omvat, welke zijn voorzien van een aandrukmechanisme voor het via de looprollen uitoefenen van een wrijvingskracht op het verbindingselement, waarbij het aandrukmechanisme zodanig instelbaar is dat tijdens gebruik de spanning in het verbindingselement onafhankelijk is van de op de wikkelrol gewikkelde hoeveelheid verbindingselement.

25. Lier volgens conclusie 21 - 24, met het kenmerk, dat het verbindingselement een in hoofdzaak vlak, singelvormig deel omvat, waarbij de wikkelspoel is voorzien van twee zijflenzen die op een onderlinge afstand zijn aangebracht die ongeveer overeenkomt met de breedte van het singelvormige deel.

26. Sleepboot, voorzien van een manipulator volgens één der conclusies 13 - 18, en bij voorkeur uitgerust met een lier volgens één der conclusies 22 - 25.

27. Afmeerinstallatie, voorzien van een manipulator volgens één der conclusies 13 - 18, en bij voorkeur uitgerust met een lier volgens één der conclusies 22 - 25.

28. Afmeerinstallatie volgens conclusie 27, met het kenmerk, dat de manipulator ten minste beweegbaar langs de afmeerinstallatie is opgesteld.

29. Koppelingssamenstel, bedoeld voor gebruik bij een werkwijze volgens één der conclusies 1-9, waarbij het koppelingssamenstel ten minste een verbindingselement omvat dat eenzijdig kan worden verbonden met een sleper, met het kenmerk, dat het verbindingselement nabij een vrij einde is voorzien van een kogelsegmentvormig mannelijk deel, waarvan het convexe vlak is gericht naar het verbindingselement, welk mannelijk deel opneembaar is in een sleufvormig vrouwelijk deel dat vast met een te koppelen sleep verbindbaar is, waarbij de sleuf is voorzien van een eerste deel dat breder, en van een tweede deel dat smaller is dan de maximale breedte van het mannelijk deel en het vrouwelijk deel een holte afdekt, waarbij het mannelijk deel in een eerste stand vrij door het eerste deel van de sleuf in en uit de holte beweegbaar is, en in een tweede stand door de randen van de sleuf in de holte is opgesloten, één en ander zodanig dat het bevesti-gingselement zich in de tweede stand van het mannelijk deel door de sleuf heen uitstrekt en het mannelijk deel daarbij enigszins binnen de holte roteerbaar is.

30. Koppelingssamenstel volgens conclusie 29, met het kenmerk, dat het vrouwelijk deel zich in hoofdzaak verticaal uitstrekt, waarbij het smalste tweede deel van de sleuf zich aan de onderzijde bevindt.

31. Koppelingssamenstel volgens conclusie 29 of 30, met het kenmerk, dat middelen zijn opgenomen voor het op mechanische wijze vrijmaken van het mannelijk deel uit het vrouwelijk deel.

32. Koppelingssamenstel volgens conclusie 31, met het kenmerk, dat de middelen voor het vrijgeven een bij voorkeur hydraulisch werkende uitdrukzuiger omvatten, ingericht voor het vanuit de tweede stand in de eerste stand bewegen van het mannelijk deel.

33. Koppelingssamenstel volgens conclusie 31, met het kenmerk, dat de middelen voor het vrijgeven ten minste een aantal de sleuf bepalende delen omvat, welke delen beweegbaar zijn opgesteld, zodanig dat daardoor de sleufbreedte kan worden vergroot tot meer dan de maximale breedte van het mannelijk deel.

34. Koppelingssamenstel volgens conclusie 31, met het kenmerk, dat de middelen voor het vrijgeven ten minste de sleuf bepalende kanteldelen omvatten.